温度会对锂离子电池性能造成什么影响?

2020-11-16 08:53 ryder

温度对锂电池的影响是很显然的,高温会影响锂电池的寿命,低温会降低锂电池的性能。这是目前锂电池所面临的技术瓶颈,温度会对锂离子电池性能造成什么影响?接下来小编简述一下;

温度会对锂离子电池性能造成什么影响?

我国地域范围极广,各地的气候也千差万别,有极寒的东北,也有高温的海南,如此大的温度变化,会对锂离子电池的电性能出现显著的影响。

锂离子电池凭借着优异的能量密度、循环寿命和功率性能,在化学储能领域取得了极大的成功。关于锂离子电池来说,目前业内尚未有明确的理论支撑其各温度性能下的内阻、放电平台、寿命、容量等必然联系,相关的计算公式和数学模型还在摸索阶段。大体上,锂离子电池对0-40℃这个区间的温度并不敏感,然而一旦温度超过这个区间,寿命和容量会打折扣。

在所有的环境因素中,温度对锂离子电池的充放电性能影响最大。一般锂离子电池行业的人都了解,锂离子电池的充放电状态是否稳定,温度的变化起到了很大的影响因素,锂离子电池在高温和低温环境下充放电,电池的容量保持率就有所下降。相信大家都有类似感受,锂离子电池冬天使用时间比夏天短。可见锂离子电池性能是受环境温度影响的,而且还受到了很大的影响。

假如温度下降,电极的反应率也下降,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。温度上升则相反,即锂离子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。

在低温充电低于0℃时,会增大电池内压并可能将安全阀开启。低温环境会降低锂离子的活性,使得内阻增高,电池放电能力变弱,使用时间缩短。假如锂离子电池处于低温环境的时间较短,不会对电池容量出现损害。温度回升之后,性能也会恢复。不过,假如锂离子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,这是个不可逆的过程,会对锂离子电池容量造成永久性损害。

相对来说,锂离子电池更容易在高温环境下出现安全问题,因此,必须对锂离子电池进行高温性能的测试,并与其常温测试数据相比较。

由此可见,锂离子电池种类的不同,其工作温度范围也就不同。温度过高或过低都会影响锂离子电池的性能,严重的甚至可能缩短电池的使用寿命。为了有效充电,锂离子电池环境温度范围应在5-30℃之间,一些特殊行业如军工兵器、极地科考、大型器械、科研,对锂离子电池的耐低温、耐高温性能要求较高,要特别定制。不可以使用常规的锂电池作为替代。这样不仅不安全,而且可能达不到装备设定的性能。

特种定制的低温锂电池使用了大量抗低温材料。所以可以在极寒的环境温度下运行,但是实际上也会对性能有一定的影响,不过相比常规锂电池,这些影响还是比较少的。


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