锂离子电池以其高比能量及功率密度、长循环寿命、环境友好等特点在消费类电子产品、电动汽车和储能等领域得到了广泛的应用。作为新能源汽车的动力源,锂离子电池在实际应用中仍存在较多问题,如低温条件下能量密度明显降低,循环寿命也相应受到影响,这也严重限制锂离子电池的规模使用。
目前,研究者们对造成锂离子电池低温性能差的重要因素尚有争论,但究其原因有以下3个方面的因素:
1..低温下电解液的粘度增大,电导率降低;
2.电解液/电极界面膜阻抗和电荷转移阻抗增大;
3.锂离子在活性物质本体中的迁移速率降低.由此造成低温下电极极化加剧,充放电容量减小。
另外,低温充电过程中尤其是低温大倍率充电时,负极将出现锂金属析出与沉积,沉积的金属锂易与电解液发生不可逆反应消耗大量的电解液,同时使SEI膜厚度进一步新增,导致电池负极表面膜的阻抗进一步增大,电池极化再次增强,最将会极大破坏电池的低温性能、循环寿命及安全性能。