鋰電池跟人一樣很怕冷,在寒冷天氣中,人需要多添加幾件衣服來防寒,而蓄電池則需要用一些技術來加熱保溫了。從微觀上看,低溫會使正負極材料的活性與電解液導電能力都下降;從宏觀上來看,低溫會導致鋰電池的內阻升高,容量下降,放電效率減弱等現象。下面主要介紹低溫對鋰電池性能的具體影響。
容量方面
低溫下正極材料活性顯著下降,進而導致能夠發(fā)生移動帶來放電電流的鋰離子數量減少,是容量衰減的根本原因。
內阻方面
不管電池在任何的荷電量下,內阻都會隨著溫度的降低而升高,荷電量越低的電芯,內阻越大。低溫下,正負極材料中,帶電離子的擴散運動能力變差,穿越電極與鈍化膜變得更加困難,在電解液中運動速度會降低,並且在運動過程中還會產生額外熱量;鋰離子到達負極以後,在負極材料內部的擴散也非常不順暢。所以,在外部看來,就是電芯阻值升高了。
充放電效率方面
低溫使鋰電池內阻顯著增加,放電過程中,將會有大量的電能消耗在內阻發(fā)熱上,導致庫倫效率下降了,低溫下續(xù)航變短了。
副反應方面
低溫下鋰電池性能嚴重退化的同時,還會產生副反應,加劇惡化。離子和電解液產生副反應的沉積物將沉積於負極表面,形成SEI 膜,降低了活性粒子的有效表面積,增加了離子電阻。