锂离子电池在低温环境下重要有什么影响?

2021-01-21      1171 次浏览

低温对钛酸锂离子电池的影响


同样是锂离子电池,钛酸锂离子电池的耐低温性能则比较优异。尖晶石结构的钛酸锂负极材料嵌锂电位约1.5V,不会形成锂枝晶,在充放电过程中体积应变小于1%。纳米化的钛酸锂离子电池可大电流充放电,实现了低温快充的同时又保障了电池的耐久性和安全性。比如,主打钛酸锂离子电池的银隆新能源,其产品具备在-50-60℃的正常充放电能力。钛酸锂离子电池有着材料上的优势,它在低温下仍然可以实现快充,这种任性,其他材料电池很难学来。


为何充电比放电更要温度?


许多公司的电池产品能够实现低温下正常放电,但在同样的温度下,实现正常充电就比较吃力,甚至无法充电,当Li+嵌入石墨材料时,首先要去溶剂化,这个过程会消耗一定能量,阻碍了Li+扩散到石墨内部;相反,Li+在脱出石墨材料进入到溶液中时,会有一个溶剂化过程,而溶剂化不消耗能量,Li+可以快速脱出石墨。因此,石墨材料的充电接受能力要明显逊色于放电接受能力。


低温环境下,电池充电有一定的风险。因为随着温度的降低,石墨负极的动力学特性进步一变差,充电过程中,负极的电化学极化明显加剧,析出的金属锂容易形成锂枝晶,穿破隔膜并导致正负极短路。


尽量防止锂离子电池在低温下充电。当电池必须在低温下充电时,要尽可能选择小电流(即慢充)对锂离子电池进行充电,并在充电后对锂离子电池进行充分搁置,从而保证负极析出的金属锂能够与石墨反应,重新嵌入到石墨负极内部。


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