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鋰電池怕低溫嗎?充電比放電更需溫度

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年12月20日  

鋰電池低溫嗎?充電比放電更需溫度。在所有環境因素中,溫度對電池的充放電性能影響最大,在電極/電解液界面上的電化學反應與環境溫度有關。


鋰電池怕低溫嗎?


鋰電池有儲存容量大、工作穩定、基本無記憶效應等特點,在適應環境溫度方面也有優勢,以鋰亞硫酰氯電池為例,工作溫度可在-40℃至+55℃范圍。當然當溫度降到零下40度時容量也會發生變化,為常溫的50%。說明低溫對鋰電池影響比較大的,應盡量在常溫保存、使用。


鋰電池在低溫環境下使用受到限制,除了因為放電容量會嚴重衰退外,低溫下也不能對鋰電池進行充電。低溫充電時電池石墨電極上的鋰離子的嵌入和鍍鋰反應是同時存在的且相互競爭。低溫條件下鋰離子在石墨中的擴散被抑制,電解液的導電率下降,從而導致嵌入速率降低而在石墨表面上會使鍍鋰反應更容易產生。


低溫條件下鋰電池的電量很容易枯竭,這時候的電池儲電只有在常溫下的70%左右。攝像機外拍時要多備幾塊鋰電池,而且在不拍攝的時候記得要把電源關掉節省電源。如果帶有外接的電池盒作為備用電源也可以把電池盒放置在衣服里,通過電線給相機供電。


為何充電比放電更需要溫度?


許多企業的電池產品能夠實現低溫下正常放電,但在同樣的溫度下,實現正常充電就比較吃力,甚至無法充電,當Li+嵌入石墨材料時,首先要去溶劑化,這個過程會消耗一定能量,阻礙了Li+擴散到石墨內部;相反,Li+在脫出石墨材料進入到溶液中時,會有一個溶劑化過程,而溶劑化不消耗能量,Li+可以快速脫出石墨。因此,石墨材料的充電接受能力要明顯遜色于放電接受能力。


低溫環境下,電池充電有一定的風險。因為隨著溫度的降低,石墨負極的動力學特性進步一變差,充電過程中,負極的電化學極化明顯加劇,析出的金屬鋰容易形成鋰枝晶,穿破隔膜并導致正負極短路。


盡量避免鋰離子電池在低溫下充電。當電池必須在低溫下充電時,需要盡可能選擇小電流(即慢充)對鋰離子電池進行充電,并在充電后對鋰離子電池進行充分擱置,從而保證負極析出的金屬鋰能夠與石墨反應,重新嵌入到石墨負極內部。


業內企業及科研機構對電池耐低溫性能的探索和攻關,多著眼于對現有正負極材料的工藝改進,以及通過提高電池的局部環境溫度為電池在低溫下工作創造條件。隨著的技術的進一步發展,鋰電池在低溫環境下將有進一步的突破。


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