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锂电池怕低温吗?充电比放电更需温度

钜大LARGE  |  点击量:425次  |  2023年12月20日  

锂电池怕低温吗?充电比放电更需温度。在所有环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关。


锂电池怕低温吗?


锂电池有储存容量大、工作稳定、基本无记忆效应等特点,在适应环境温度方面也有优势,以锂亚硫酰氯电池为例,工作温度可在-40℃至+55℃范围。当然当温度降到零下40度时容量也会发生变化,为常温的50%。说明低温对锂电池影响比较大的,应尽量在常温保存、使用。


锂电池在低温环境下使用受到限制,除了因为放电容量会严重衰退外,低温下也不能对锂电池进行充电。低温充电时电池石墨电极上的锂离子的嵌入和镀锂反应是同时存在的且相互竞争。低温条件下锂离子在石墨中的扩散被抑制,电解液的导电率下降,从而导致嵌入速率降低而在石墨表面上会使镀锂反应更容易产生。


低温条件下锂电池的电量很容易枯竭,这时候的电池储电只有在常温下的70%左右。摄像机外拍时要多备几块锂电池,而且在不拍摄的时候记得要把电源关掉节省电源。如果带有外接的电池盒作为备用电源也可以把电池盒放置在衣服里,通过电线给相机供电。


为何充电比放电更需要温度?


许多企业的电池产品能够实现低温下正常放电,但在同样的温度下,实现正常充电就比较吃力,甚至无法充电,当Li+嵌入石墨材料时,首先要去溶剂化,这个过程会消耗一定能量,阻碍了Li+扩散到石墨内部;相反,Li+在脱出石墨材料进入到溶液中时,会有一个溶剂化过程,而溶剂化不消耗能量,Li+可以快速脱出石墨。因此,石墨材料的充电接受能力要明显逊色于放电接受能力。


低温环境下,电池充电有一定的风险。因为随着温度的降低,石墨负极的动力学特性进步一变差,充电过程中,负极的电化学极化明显加剧,析出的金属锂容易形成锂枝晶,穿破隔膜并导致正负极短路。


尽量避免锂离子电池在低温下充电。当电池必须在低温下充电时,需要尽可能选择小电流(即慢充)对锂离子电池进行充电,并在充电后对锂离子电池进行充分搁置,从而保证负极析出的金属锂能够与石墨反应,重新嵌入到石墨负极内部。


业内企业及科研机构对电池耐低温性能的探索和攻关,多着眼于对现有正负极材料的工艺改进,以及通过提高电池的局部环境温度为电池在低温下工作创造条件。随着的技术的进一步发展,锂电池在低温环境下将有进一步的突破。


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