低溫充電對(duì)鋰電池的影響是不可逆的
鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2764次 | 2023年09月06日
低溫下電池充電或充放電針對(duì)電池危害全是不可逆的,導(dǎo)致容量暴跌和比較嚴(yán)重安全風(fēng)險(xiǎn)。超低溫(-20℃)下長(zhǎng)期置放對(duì)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(jí)一般為三元(NCM),磷酸鐵鋰電池(LFP)和鈷酸鋰電池(LCO),負(fù)極為石墨(Gr)。電池充電時(shí),鋰離子從正級(jí)晶格常數(shù)出去越過鋰電池電解液膈膜到負(fù)極,置入石墨固層。而充放電時(shí),則能夠了解為從石墨負(fù)極固層出去,再返回正級(jí)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(yùn)動(dòng)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(huì)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(fù)極)固層和正級(jí)晶格常數(shù)中的傳送。因此有很多的鋰沉積在電級(jí)與鋰電池電解液頁面。電池充電時(shí),鋰離子擠不進(jìn)石墨層里便會(huì)一直在負(fù)極表面獲得電子器件變?yōu)榻饘黉?,堆積成鋰枝晶。充放電時(shí),鋰離子擠在正級(jí)晶格常數(shù)表面,又非常容易導(dǎo)致正級(jí)的裂開。
二,低溫電池充電造成析鋰,導(dǎo)致明顯安全風(fēng)險(xiǎn)
鋰枝晶的生長(zhǎng)發(fā)育全過程一切正常的蓄電池充電時(shí),鋰離子井然有序的進(jìn)到石墨固層,產(chǎn)生插層反映??墒窃诘蜏仉姵爻潆姇r(shí),鋰離子擠不進(jìn)石墨層里便會(huì)一直在負(fù)極表面獲得電子器件變?yōu)榻饘黉?,變成變換反映(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(jí)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(zhǎng)發(fā)育,非常容易戳破膈膜與正級(jí)相接,導(dǎo)致內(nèi)短路故障,易造成更嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。
三,低溫充放電誘發(fā)正級(jí)顆粒物裂開
低溫充放電時(shí),鋰離子擠在正級(jí)晶格常數(shù)表面,又非常容易導(dǎo)致正級(jí)活力顆粒物的裂開。一方面造成正級(jí)活力原材料的損害,導(dǎo)致容量損害。除此之外,正級(jí)的過度化學(xué)元素的進(jìn)行析出會(huì)轉(zhuǎn)移至負(fù)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(jìn)室內(nèi)溫度下靜放,接著開展容量檢測(cè)。發(fā)覺在低溫長(zhǎng)期浸泡的電池,以小倍數(shù)蓄電池充電(慢充)時(shí),容量會(huì)損害3.2%,可是大倍數(shù)蓄電池充電(快速充電)時(shí),容量損害達(dá)6%。
導(dǎo)致的容量損害的因素是:
1)低溫加重了正級(jí)的裂開。
2)低溫很有可能導(dǎo)致正級(jí)顆粒物的轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而促使它與粘接劑擺脫,缺失光電催化活力。
五,電池加溫對(duì)策現(xiàn)階段不論是儲(chǔ)能電站或是純電動(dòng)車?yán)锏碾姵?,都是有電池加溫的?duì)策。如儲(chǔ)能電站里一般是中央空調(diào)或是熱泵機(jī)組加溫。純電動(dòng)車?yán)锏碾姵亻g一般有發(fā)熱片,和總體的隔熱保溫對(duì)策。