低溫充電對鋰電池的影響是不可逆的
鉅大LARGE | 點擊量:2483次 | 2023年09月06日
低溫下電池充電或充放電針對電池危害全是不可逆的,導(dǎo)致容量暴跌和比較嚴重安全風(fēng)險。超低溫(-20℃)下長期置放對電池也是有不可逆毀壞,減少其容量。
一,低溫下鋰離子電池蓄電池充電全過程
鋰離子電池的正級一般為三元(NCM),磷酸鐵鋰電池(LFP)和鈷酸鋰電池(LCO),負極為石墨(Gr)。電池充電時,鋰離子從正級晶格常數(shù)出去越過鋰電池電解液膈膜到負極,置入石墨固層。而充放電時,則能夠了解為從石墨負極固層出去,再返回正級晶格常數(shù)里。
鋰離子電池構(gòu)造與充放電全過程溫度一低,分子結(jié)構(gòu)的健身運動功能下滑了,全部反應(yīng)速率,化學(xué)物質(zhì)傳送全過程都是會減緩,那麼在電池里慢的最明顯的便是鋰離子/鋰分子在石墨(負極)固層和正級晶格常數(shù)中的傳送。因此有很多的鋰沉積在電級與鋰電池電解液頁面。電池充電時,鋰離子擠不進石墨層里便會一直在負極表面獲得電子器件變?yōu)榻饘黉嚕逊e成鋰枝晶。充放電時,鋰離子擠在正級晶格常數(shù)表面,又非常容易導(dǎo)致正級的裂開。
二,低溫電池充電造成析鋰,導(dǎo)致明顯安全風(fēng)險
鋰枝晶的生長發(fā)育全過程一切正常的蓄電池充電時,鋰離子井然有序的進到石墨固層,產(chǎn)生插層反映??墒窃诘蜏仉姵爻潆姇r,鋰離子擠不進石墨層里便會一直在負極表面獲得電子器件變?yōu)榻饘黉嚕兂勺儞Q反映(反映電位差比插層反映低,能夠了解為更難產(chǎn)生,但插層反映的化學(xué)物質(zhì)蔓延艱難了,促使變換反映低溫下易產(chǎn)生),堆積成鋰枝晶。大家九年級化學(xué)里都學(xué)過,金屬鋰十分的開朗,能立刻跟鋰電池電解液反映,轉(zhuǎn)化成的成分也不可逆,導(dǎo)致容量損害。除此之外,金屬鋰不斷生長發(fā)育,非常容易戳破膈膜與正級相接,導(dǎo)致內(nèi)短路故障,易造成更嚴重的安全生產(chǎn)事故。
三,低溫充放電誘發(fā)正級顆粒物裂開
低溫充放電時,鋰離子擠在正級晶格常數(shù)表面,又非常容易導(dǎo)致正級活力顆粒物的裂開。一方面造成正級活力原材料的損害,導(dǎo)致容量損害。除此之外,正級的過度化學(xué)元素的進行析出會轉(zhuǎn)移至負極表面,轉(zhuǎn)化成金屬材料顆粒物,誘發(fā)鋰堆積的產(chǎn)生。
四,低溫置放減少電池容量
近期有科研工作人員發(fā)覺,電池僅在低溫下存放48h,后再次放進室內(nèi)溫度下靜放,接著開展容量檢測。發(fā)覺在低溫長期浸泡的電池,以小倍數(shù)蓄電池充電(慢充)時,容量會損害3.2%,可是大倍數(shù)蓄電池充電(快速充電)時,容量損害達6%。
導(dǎo)致的容量損害的因素是:
1)低溫加重了正級的裂開。
2)低溫很有可能導(dǎo)致正級顆粒物的轉(zhuǎn)動,進而促使它與粘接劑擺脫,缺失光電催化活力。
五,電池加溫對策現(xiàn)階段不論是儲能電站或是純電動車里的電池,都是有電池加溫的對策。如儲能電站里一般是中央空調(diào)或是熱泵機組加溫。純電動車里的電池間一般有發(fā)熱片,和總體的隔熱保溫對策。
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