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高低温对锂电池有什么影响和损害?

钜大LARGE  |  点击量:382次  |  2023年08月26日  

高低温对锂电池有什么损害?温度对锂电池充电的影响。在目前的电池商场,锂电池凭借着免维护,使用寿命长,无污染等特性被迅速遍及,在商场中咱们随处可见使用锂电池的产品,路灯,电动叉车,基站,铁塔,扫地机器人,便携移动办公等等。我们都知道,锂电池产品放电状态跟温度是有影响的,比如高温和低温都对锂电池的工作状态有影响,那么,温度对锂电池有什么影响?


1)高低温对锂电池的影响和损害


1、高温对锂电池的影响和损害


温度下降,电极的反应速率也下降。假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度上升则相反,即锂聚合物电池输出功率会上升。温度也影响电解液的传送速度,温度上升则加快,传送温度下降,传送减慢,电池充放电性能也会受到影响。但温度太高,超过45°,会破坏电池内的化学平衡,导致副反应。


2、低温对锂电池的影响和损害


锂电池短时间在低温环境下使用,或者温度不够低的情况下,只会暂时影响锂电池的电池容量,但不会造成永久伤害。但是如果长时间在低温环境中使用,或者在-40℃超低温环境中,锂离子电池可能会被“冻坏”造成永久损害。


另外,在低温情况下对锂离子电池充电,会在电池阳极表面析出金属锂,而且这个过程不可逆。这样就会对电池造成永久损害,降低电池的安全性。所以很多锂电池设备会有保护装置,使得在低温情况下无法充电。


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二、温度对锂电池充电的影响


温度是电动汽车动力电源系统中控制的最主要的参数之一,也是影响电池性能的最主要的参数,在电池的所有检测制度中,必须注明温度,原因就是温度对电池性能影响比较大,包括电池的内阻、充电性能、放电性能、安全性、寿命等。


随着温度的降低,锂离子电池的放电平均电压和放电容量均有所降低,尤其当温度为-20℃时,电池的放电容量和放电平均电压下降较快。


从电化学角度分析,溶液电阻、SEI膜电阻在整个温度范围内变化不大,对电池低温性能的影响较小;电荷传递电阻随温度的降低而显著增加,且在整个温度范围内随温度的变化都明显大于溶液电阻和SEI膜电阻。这是因为随着温度的降低,电解液的离子电导率随之降低,SEI膜电阻和电化学反应电阻随之增大,导致低温下欧姆极化、浓差极化和电化学极化均增大,在电池的放电曲线上就表现为平均电压和放电容量均随着温度降低而降低。


锂电池的最佳使用温度是0到35摄氏度。低温环境会降低锂离子的活性,电池放电能力变弱,使用时间缩短。如果锂电池处于低温环境的时间较短,这种损害只是暂时的,不会对电池容量产生损害。当温度回升之后,性能会恢复。


不过,如果电池长时间在低温环境下工作和充放电,电池阳极表面会析出金属锂,这个过程不可逆,会对电池容量造成永久损害。低温下手机会自动关机,一方面是出于保护电池的原因,另一方面,也是自身电池的制造不合格和老化所致。


总结:由于锂离子电池在低温放电时的电压平台更低,因此会造成低温下放电容量的明显降低,但是这种损失会随着常温充放电的进行而自动弥补,属于可逆的损失。但是对于低温充电而言,温度过低或者倍率过大都会造成电芯不可逆的形成锂枝晶和不可逆的容量损失,并影响电池的安全性能。


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