高低溫對鋰電池有什么損害?溫度對鋰電池充電的影響

來源：存能電氣  日期：2019-09-30 14:08  瀏覽量：次

　　高低溫對鋰電池有什么損害？溫度對鋰電池充電的影響。在目前的電池商場，鋰電池憑借著免維護，使用壽命長，無污染等特性被迅速遍及，在商場中咱們隨處可見使用鋰電池的產品，路燈，電動叉車，基站，鐵塔，掃地機器人，便攜移動辦公等等。我們都知道，鋰電池產品放電狀態跟溫度是有影響的，比如高溫和低溫都對鋰電池的工作狀態有影響，那么，溫度對鋰電池有什么影響？

　　高低溫對鋰電池的損害

　　◆高溫對鋰電池的損害

　　溫度下降，電極的反應速率也下降。假設電池電壓保持恒定，放電電流降低，電池的功率輸出也會下降。在所有的環境因素中，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，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度上升則相反，即鋰聚合物電池輸出功率會上升。溫度也影響電解液的傳送速度，溫度上升則加快，傳送溫度下降，傳送減慢，電池充放電性能也會受到影響。但溫度太高，超過45°，會破壞電池內的化學平衡，導致副反應。

　　◆低溫對鋰電池的損害

　　鋰電池短時間在低溫環境下使用，或者溫度不夠低的情況下，只會暫時影響鋰電池的電池容量，但不會造成永久傷害。但是如果長時間在低溫環境中使用，或者在-40℃超低溫環境中，鋰離子電池可能會被“凍壞”造成永久損害。

　　另外，在低溫情況下對鋰離子電池充電，會在電池陽極表面析出金屬鋰，而且這個過程不可逆。這樣就會對電池造成永久損害，降低電池的安全性。所以很多鋰電池設備會有保護裝置，使得在低溫情況下無法充電。

　　溫度對鋰電池充電的影響

　　溫度是電動汽車動力電源系統中控制的最主要的參數之一，也是影響電池性能的最主要的參數，在電池的所有檢測制度中，必須注明溫度，原因就是溫度對電池性能影響比較大，包括電池的內阻、充電性能、放電性能、安全性、壽命等。

　　隨著溫度的降低，鋰離子電池的放電平均電壓和放電容量均有所降低，尤其當溫度為-20℃時，電池的放電容量和放電平均電壓下降較快。

　　從電化學角度分析，溶液電阻、SEI膜電阻在整個溫度范圍內變化不大，對電池低溫性能的影響較小；電荷傳遞電阻隨溫度的降低而顯著增加，且在整個溫度范圍內隨溫度的變化都明顯大于溶液電阻和SEI膜電阻。這是因為隨著溫度的降低，電解液的離子電導率隨之降低，SEI膜電阻和電化學反應電阻隨之增大，導致低溫下歐姆極化、濃差極化和電化學極化均增大，在電池的放電曲線上就表現為平均電壓和放電容量均隨著溫度降低而降低。

　　鋰電池的最佳使用溫度是0到35攝氏度。低溫環境會降低鋰離子的活性，電池放電能力變弱，使用時間縮短。如果鋰電池處于低溫環境的時間較短，這種損害只是暫時的，不會對電池容量產生損害。當溫度回升之后，性能會恢復。

　　不過，如果電池長時間在低溫環境下工作和充放電，電池陽極表面會析出金屬鋰，這個過程不可逆，會對電池容量造成永久損害。低溫下手機會自動關機，一方面是出于保護電池的原因，另一方面，也是自身電池的制造不合格和老化所致。

　　總結：由于鋰離子電池在低溫放電時的電壓平臺更低，因此會造成低溫下放電容量的明顯降低，但是這種損失會隨著常溫充放電的進行而自動彌補，屬于可逆的損失。但是對于低溫充電而言，溫度過低或者倍率過大都會造成電芯不可逆的形成鋰枝晶和不可逆的容量損失，并影響電池的安全性能。