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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2023-07-11 13:54:27
固态低温锂电池在低温下表现出较低的电化学性能。锂离子电池低温充电时,正负极会发生化学反应产生热量,导致电极过热。由于低温下正负极不稳定,在电解质反应中容易造成气泡和锂析出,从而破坏电化学性能。所以低温是电池老化过程中不可避免的过程。
1.容量衰减
电池低温循环时容量衰减速度较快,对电池年限的影响也非常大。低温充电会致使正负极体积变化过大,进而致使锂枝晶的形成从而影响电池的性能。电池充放电循环流程中的电量损失和容量衰减也是影响电池年限的主要因素。LiCoSiO 2正极与 LiCoSiO 2负极在高温环境下分解产生气体,并伴随着固体电解质产生气泡,从而影响电池的运用年限。低温时正负极与电解液反应生成气泡在电池循环流程中会破坏正负极的平稳性,从而引起电池容量迅速衰减。
2.放电温度过低
锂离子电池在低温下充电温度过低,会对正负极形成伤害。当电池充电温度低于常温时,电池正极发生反应和热分解,产生的气体和热量在正极形成的气体中积聚,致使电芯膨胀。放电流程中要是温度过低,极片将会变得不平稳。为了维持负极与正极的活性,电池必须不断地充电,为此,充电时应尽量保持正极活性物质在注定位置。
3.电池性能下降
低温下,锂离子电池负极和隔膜会发生失水,从而致使电池的循环性能下降和充电能力下降;正极材料的极化还会使负极材料出现脆性变形,产生晶格失稳和电荷转移现象;电解液的蒸发、挥发、脱附、乳化、沉淀等也会致使电池的循环性能下降。在 LFP电池中,随着充放电次数增大,电池表面活性物质逐步减少,活性物质减少会致使电池容量下降;充放电流程中,随着充放电次数增多,界面活性物质重新组装成牢固可靠的电池结构,从而使电池更加耐用且安全。
4.循环年限
循环年限的延长取决于电池的放电状态和充电时的锂离子浓度。高锂离子浓度会抑制电池的循环性能,而低锂浓度会抑制电池的循环性能。由于低温下充电会使电解液反应剧烈,从而影响正负极反应,这会造成正负极活性物质间的相互作用从而使负极发生反应,产生大量气体和水,从而增加了电池的发热。当锂离子浓度低于0.05百分比时循环年限仅为2次/天;当电池的充电电流高于0.2 A/C时循环系统能够维持8-10次/天,而当锂枝晶浓度低于0.05百分比时循环系统能够维持6-7次/天。
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