鋰電池跟人一樣很怕冷,在寒冷天氣中,人需要多添加幾件衣服來(lái)防寒,而蓄電池則需要用一些技術(shù)來(lái)加熱保溫了。從微觀上看,低溫會(huì)使正負(fù)極材料的活性與電解液導(dǎo)電能力都下降;從宏觀上來(lái)看,低溫會(huì)導(dǎo)致鋰電池的內(nèi)阻升高,容量下降,放電效率減弱等現(xiàn)象。下面主要介紹低溫對(duì)鋰電池性能的具體影響。
容量方面
低溫下正極材料活性顯著下降,進(jìn)而導(dǎo)致能夠發(fā)生移動(dòng)帶來(lái)放電電流的鋰離子數(shù)量減少,是容量衰減的根本原因。
內(nèi)阻方面
不管電池在任何的荷電量下,內(nèi)阻都會(huì)隨著溫度的降低而升高,荷電量越低的電芯,內(nèi)阻越大。低溫下,正負(fù)極材料中,帶電離子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)能力變差,穿越電極與鈍化膜變得更加困難,在電解液中運(yùn)動(dòng)速度會(huì)降低,并且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生額外熱量;鋰離子到達(dá)負(fù)極以后,在負(fù)極材料內(nèi)部的擴(kuò)散也非常不順暢。所以,在外部看來(lái),就是電芯阻值升高了。
充放電效率方面
低溫使鋰電池內(nèi)阻顯著增加,放電過(guò)程中,將會(huì)有大量的電能消耗在內(nèi)阻發(fā)熱上,導(dǎo)致庫(kù)倫效率下降了,低溫下續(xù)航變短了。
副反應(yīng)方面
低溫下鋰電池性能?chē)?yán)重退化的同時(shí),還會(huì)產(chǎn)生副反應(yīng),加劇惡化。離子和電解液產(chǎn)生副反應(yīng)的沉積物將沉積于負(fù)極表面,形成SEI 膜,降低了活性粒子的有效表面積,增加了離子電阻。