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在冬天,锂电池容量下降的原因


锂电池自从进入市场以来,被人们所广泛的应用。其原因是锂电池容量大、体积小、对环境没有污染等特点。但是在低温环境中,锂电池组地使用存在容量低、衰减严重、循环倍率性能差等问题。


据报道,在-20℃时锂离子电池放电容量只有室温时的31.5%左右。传统锂离子电池工作温度在-20~+55℃之间。但是在航空航天、军工等领域上,要求电池能在-40℃或者更低的温度下进行正常工作。因此,改善锂电池组的低温性质具有重大意义。


究其其影响因素与原因来说,竟是其电解液。电解液对锂电池组的低温性能的影响最大,电解液的成分及物化性能对电池低温性能有重要影响。电池低温下循环面临的问题是:电解液粘度会变大,离子传导速度变慢,造成外电路电子迁移速度不匹配,因此电池出现严重极化,充放电容量出现急剧降低。


尤其当低温充电时,锂离子很容易在负极表面形成锂枝晶,导致电池地失效。电解液的低温性能与电解液自身电导率的大小关系密切,电导率大电解液的传输离子快,低温下可以发挥出更多的容量。电解液中的锂盐解离的越多,迁移数目就越多,电导率就越高。电导率高,离子传导速率越快,所受极化就越小,在低温下电池的性能表现越好。因此较高的电导率是实现锂离子蓄电池良好低温性能的必要条件。


电解液的电导率与电解液的组成成分有关,减小溶剂的粘度是提高电解液电导率的途径之一。溶剂低温下溶剂良好的流动性是离子运输的保障,而低温下电解液在负极所形成的固体电解质膜也是影响锂离子传导的关键,且RSEI为锂电池组在低温环境下的主要阻抗。


我们不难分析出来,电解液是影响其锂电池组的低温特性之一。但是只要用到电池的地方,都少不了用锂电池组的地方。所以在低温下,我们现在只能采用低温电芯做低温锂电池组,它能达到-40度工作,但是如果比这个温度还低,我们的技术需要更进一步,不过一切都是随着科技的进步而发展,未来可期。