●低温环境下,电解液的黏度增大,甚至部分凝固,导致锂离子电池的导电率下降。
●低温环境下电解液与负极、隔膜之间的相容性变差。
●低温环境下锂离子电池的负极析出锂严重,并且析出的金属锂与电解液反应,其产物沉积导致固态电解质界面(SEI)厚度新增。
●低温环境下锂离子电池在活性物质内部扩散系统降低,电荷转移阻抗(Rct)显著增大。
目前,磷酸铁锂离子电池是应用在电动汽车上最多的电池,这种电池安全性高,单体寿命较长,但磷酸铁锂有一个致命的缺点,他的低温性能比其他技术体系的电池略差。低温对磷酸铁锂的正负极、电解液和粘接剂等都存在影响。
受低温影响,石墨嵌锂速度降低,容易在负极表面析出金属锂,假如充电后搁置时间不足而投入使用,金属锂无法全部再次嵌入石墨内部,部分金属锂持续存在负极的表面,极有可能形成锂枝晶,影响电池安全;
低温下,电解液黏度会新增,锂离子迁移阻抗也会随之增大;此外,在磷酸铁锂离子电池的生产工艺中,粘接剂也是一个非常关键的因素,低温对粘接剂的性能也会出现较大影响。
面对低温下锂离子电池使用受限的局面,技术人员找到的应对策略是充电预热,虽然是权宜之计,但对提高锂离子电池的放电能力和长期寿命都有明显效果。