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    发表时间/2022-11-23
  • 三元锂电池耐低温性能

        随着科学技术的不断进步,电动汽车已成为我们日常生活中不可缺少的交通工具,其中电动汽车中所用的动力电池在冬季(特别是北方地区)运行温度低,性能不佳。如果车辆使用过程中不能及时充电或者电池不稳定,那么会产生很大的安全隐患。在车辆维修过程中,电动汽车司机在低温环境下工作很容易发生安全事故。在低温下将电池温度降低至-20℃以下时,电池的性能将急剧下降。为此我们可以在寒冷的环境中对电池进行充电与放电。但是当电池在低温环境中长时间充电时就会出现电池容量快速下降甚至是出现电池不放电现象,从而对电池产生严重影响。下面我们来看看低温对电池有什么影响。今天介绍一下耐低温三元锂电池性能问题以及对电池使用寿命的影响。

            一、电池的循环寿命

            在电池的循环寿命研究中,循环寿命通常是指电池在循环过程中,有多少次充放电循环过程中所消耗的电量。一般情况下,循环寿命约为3~6年。循环寿命不是电池的唯一性能指标,但它是电池安全工作条件的重要指标。在高温下,温度升高或降低是导致电池容量下降的主要原因之一。当电池在低温条件下进行充电时,可以抑制电池电量的快速流失;低温状态下充电时会消耗电池内嵌物质产生电量,从而减少电池能量的消耗;当低温条件下充电时会产生一些热量,所以对电池有利;但对电池来说并不是好事。所以将动力蓄电池温度低于10℃时会导致锂离子电导率急剧下降。如果充电后没有得到补充电就停止放电,那么电池就无法继续工作。

            二、电池的性能受到哪些因素的影响

            目前,低温环境对动力电池的性能影响较大的因素主要包括温度变化对电池性能的影响,其中温度变化对电池性能的影响最为明显。低温会降低材料及电极之间的界面电荷转移速率,电池内部电解质发生变化而导致离子电导率下降。锂离子电解液的粘附能力也会受到温度的影响,当低温条件下电池容量下降时,粘附能力也会随之下降。低温条件下正负极发生短路的概率会大大增加且对电池性能造成影响,锂离子短路时极板电流会快速下降、导致电池活性物质损失导致电池短路、甚至烧毁。除此之外,电池在低温环境中使用后造成充电速度变慢、充电电流减小等原因也会影响电池性能。但是我们可以通过调整电池本身进行一定程度地抑制低温环境对电池性能的不利影响。

            三、低温对电池性能的影响

            电池是由电解液、隔膜、电解质、负极材料构成的电池。当电池进入工作温度范围时,电池的电化学性能会发生变化。这是由于充放电过程中水分的蒸发过程中消耗的热量和储存的电解液的量都会随着温度的降低而减少,从而影响电池的能量密度。当电池处于高温状态时,电池内部物质的活性物质发生化学反应将消耗掉材料里大量的能量。所以,电池在工作过程中的安全性能主要取决于锂离子的电导率、电荷转移过程以及电池的温度稳定性等因素。

            四、对电芯寿命的影响

            对于三元锂电池而言,低温环境中的温度变化会使电池内部产生化学反应从而对电池寿命造成影响。电池在低温下充电后容量下降更快,同时会使循环次数降低。锂离子在负极与电解液之间的转移速度降低,也会使活性物质不能完全充放电反应。这样便导致电芯中的活性物质的分解破坏而造成电极活性降低。从而影响电池性能和寿命;在低温下活性物质分解的速度会比活性物质的活性慢些。这样就会导致电芯活性降低等从而影响到电芯寿命。从而使得电池寿命受到影响。所以我们应该在电动汽车的使用中注意电池在低温下充、放电过程中要保证电能正常输出,否则电池会加速失效产生热失控而导致电池爆炸起火。

            五、总结

            电池的正常使用是电动汽车行业的核心需求之一。而电动汽车领域中所用的动力电池的性能直接关系到车辆的安全与行驶里程。同时低温环境下使用过程中电池的使用寿命也受到一定的影响。所以我们需要了解三元锂电池在低温环境下的性能和安全性。


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