提高锂离子电池低温性能的秘诀

来源：3499拉斯维加斯  日期：2019-09-06 10:29  浏览量：次

　　提高锂离子电池低温性能的秘诀。低温会导致锂离子电池电性能下降，甚至会导致锂离子电池无法使用，低温充电更会导致锂枝晶的产生，为了提高锂离子电池的低温性能，广大的科研工作者提出了多种措施。

　　提高锂离子电池低温性能的秘诀

　　面对低温下锂离子电池使用受限的局面，技术人员找到的应对策略是充电预热，虽然是权宜之计，但对提高锂电池的低温性能有着明显的效果。

　　低温环境下对锂电池充电或使用前，必须对电池进行预加热。电动汽车车载的电池管理系统(BMS)对电池加热的方式大体可分外部加热与内部加热两大类。

　　外部加热方式有空气加热、液体加热、相变材料加热，以及热阻加热器或者热泵加热。这些加热方式一般位于电池包中，或者设置在热循环介质的容器中。内部加热法加热电池，则是通过交流电流激励电池内部电化学物质，使电池本身产生热量。

　　锂离子电池低温性能的提升关键在于电解液低温性能的提升，常规的商业锂离子电池电解液在低温下粘度会快速增加。因此提升锂离子电池低温性能的关键在于提高电解液的低温性能。

　　电解质盐是电解液的重要组成之一，也是获得优良低温性能的关键因素。目前，商用电解质盐是六氟磷酸锂，形成的SEI膜阻抗较大，导致其低温性能较差，新型锂盐的开发迫在眉睫。四氟硼酸锂阴离子半径小，易缔合，电导率较LiPF6低，但是低温下电荷转移阻抗小，作为电解质盐具有良好的低温性能。

　　通过优化SEI膜的组成及成膜条件，提高SEI膜在低温下的离子导电性有利于电池低温性能的提高，因此开发低温性能优异的成膜添加剂是目前的研究热点。

　　低温对锂离子电池的影响

　　锂离子电池作为绿色环保能源已经广泛应用于各种领域，但是较差的低温性能使其在航空、航天和军事等特殊领域的应用受到限制。一般当温度降至一10℃时，锂离子电池的放电容量和工作电压都会降低。

　　众所周知温度对锂离子电池的性能有着十分重要的影响，温度过低时由于电解液粘度的增加，SEI膜阻抗增大，石墨负极动力学性能变差，会导致电池的电化学极化增加，极大的降低电池放电能力，例如一辆在23.9℃下能够行驶105英里的电动汽车，在-6.7℃下仅能行驶60英里左右。

　　同时低温充电是十分危险的，会导致锂枝晶的产生，引发严重的安全问题。

　　低温下，电解液的粘度降低。导电性下降，活性物质的活性也会降低。会使电解液的浓度差变大，极化增强，使充电提前终止。更重要的是，锂离子在碳负极的扩散速度会更慢。容易有锂的析出。温度下降，电极的反应速率也下降。

　　普遍认为,使用电解质添加剂是提高锂离子电池性能最经济和最有效的方法。