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    发表时间/2022-11-21
  • 铁锂电池的低温特点性能

    低温铁锂电池,也称锂离子电池,是一种可充电储能用直流电源,有耐低温性。目前广泛应用于汽车、家用和便携式电子设备等领域。以锂离子电池为代表的新型储能产品已成为当前市场中的热点所在,其安全性、长寿命,循环寿命等都具有明显优势。然而其在低温下的性能也不尽如人意。那么低温条件下铁锂电池的性能如何呢?一起来了解一下吧!

        1、充电过程

        在电池低温状态下,由于负极活性物质的分解,电池中负极活性物质与正极活性物质分离,并发生吸附,因此电池内阻增大,同时由于电极活性物质分解,电池内阻增大,因此影响电池能量密度,其结果是电池充放电时电流效率降低。电池内部充电反应机理如图1所示。从图1中可以看出,低温条件下,即使电池内部处于零下30℃~60℃的工作环境,电池也不会停止充电反应。而这一现象在低温下会加剧蓄电池内部放电过程,电池容量大幅下降。这是因为电池在低温下温度过低会导致电池内部活性物质分解,导致大量氧气涌入电池内部,严重时甚至导致电池内部窒息而使电池内部破坏。

        2、低温放电特性

        在低温条件下,铁锂电池的放电性能也会受到影响。如图1所示,在室温下,负极表面电位随着温度升高而降低,正极表面电位随温度升高,负极表面电位随温度升高而降低。在不同温度下,锂离子电池正极、负极表面电位的变化趋势与负极表面电位存在显著的正相关关系。而对温度较低的电池来说,由于负极材料中存在氧原子、锂原子,其对负极活性物质的还原能力与温度息息相关。此外,铁锂电池较大的容量区间,使得它具有更好的低温放电特性。而在常温下,随着温度的升高,铁锂电池出现了更低电流密度、更大容量区间、更长放电时间、更高放电速率和更低成本等特征,这也使得这类电池在低温下更有应用价值与市场前景。

        3、热管理特性

        由于铁锂电池在低温环境下极化导致能量消耗显著增加,因此在热管理方面应予以关注。电池在使用过程中,当环境温度低于30℃时,电池的导电性变差,电池将释放出更多的热量,这将会增加电池过充电或者放电的几率。电池在使用过程中对热量反应非常迅速,因而温度越低电池越易发生过充电或者放电现象。因此,必须注意在短时间内将电池内部温度迅速降低。然而这一过程将与电池内部热环境有关,如果能够及时得到降温,则可以大大提高电池的热管理性能。


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