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锂电池最怕的是低温?

2021-02-03 ryder

随着天气变冷,原本充满能量的锂电池要降低容量。锂电池似乎进入了冬眠状态,这给新能源汽车和数字产品的用户带来了很多麻烦。今天这篇文章关注的话题,就是低温对锂电池的影响和行业的发展。


锂电池最怕低温?


在美国汽车协会(Americanautomobileassociation)进行的测试中,一辆电动车在华氏75度时的行驶里程为105英里,在华氏20度时的行驶里程为43英里,降幅高达60%。电池与人类的相似之处在于,当气候变冷时,电池的活性降低,铅电池、锂电池和燃料动力电池都不同程度地受到低温的影响。


磷酸铁锂电池为例,这种电池在电动巴士上使用得最多。该电池安全性高,单体寿命长,但低温性能略差于其他技术系统。低温对磷酸铁锂的正极和负极电解液及粘结剂有一定的影响。例如磷酸铁锂正极的导电性较差,在低温下容易极化,降低了电池容量。在低温的影响下,锂在石墨中的包埋速度降低,负极的出现使锂与金属简单分离。假如充电后使用的时间不足,不能投入使用,锂就不能重新嵌入石墨中。在低温条件下,电解液的粘度会新增,锂离子的去除阻抗也会新增。另外,在磷酸铁锂的加工过程中,粘接剂也是一个非常关键的元素,低温会对粘接剂的功能出现较大的影响。


同样的锂电池,钛酸锂电池的耐低温性更好。尖晶石结构的钛酸锂阴极数据嵌入了约1.5V的锂电势,不会形成锂枝晶,充放电过程中体积应变小于1%。纳米钛酸锂电池可大电流充放电,低温快速充电,保证了电池的耐用性和安全性。以钛酸锂电池为主营业务的银龙新能源,可在-50-60℃正常充放电。


虽然石墨负极锂电池可以在-40c的温度下充电,但在-20c或更低的温度下进行常规的电流充电比较困难,这是一个行业正在积极探索的领域。


低温锂电池的工业研究


行业公司和科研机构探索和解决的问题电池的低温电阻功能,专注于技术的改进现有的阳极和阴极的数据,以及当地环境温度的提高电池的电池在低温工作创造条件。


目前,电池数据都是纳米级的,数据的大小、电阻、AB面轴的长度都会影响电池的低温特性。摘要以磷酸铁锂为原料,通过三种不同的工艺制备了磷酸铁锂材料,并通过不同的工艺选择了纳米级和涂覆层,得到了满意的结果。AB面轴长度的新增使得锂离子去除通道变大,有利于电池倍增器功能的改善。从三种工艺得到的数据来看,大层间距石墨的体阻抗和离子迁移阻抗相对较小。在电解液方面,wotma在固定溶剂体系和锂盐的基础上,采用低温添加剂使放电容量从85%提高到90%。据知道,早在2016年底,在-20℃、-30℃、-40℃环境下,0.5c恒流比充电62.9%,放电94%。目前,沃特玛公司的低温电池已在内蒙古、东北三省等地广泛应用。

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