Когда литий-ионный аккумулятор находится в состоянии низкой температуры, его доступная емкость снижается, а мощность заряда и разряда ограничивается. Если мощность не ограничена, это приведет к выделению ионов лития внутри аккумулятора, что приведет к необратимому уменьшению емкости аккумулятора и устранит угрозу безопасности при использовании аккумулятора. Чем ниже температура окружающей среды, тем ниже активность активного вещества в аккумуляторе, тем выше внутреннее сопротивление и вязкость электролита, тем сложнее диффузия ионов и медленнее диффузия ионов лития в электроде при низкой температуре. , который трудно встроить и легко извлечь, поэтому емкость быстро уменьшается, поэтому использование низкой температуры будет иметь большое влияние на срок службы батареи.

Я считаю, что у всех нас одинаковые чувства: время использования литиевых батарей зимой короче, чем летом. Видно, что на производительность литиевых батарей влияет температура окружающей среды. Среди всех факторов окружающей среды температура оказывает наибольшее влияние на характеристики заряда и разряда литиевых батарей. Как правило, люди, работающие в сфере производства литиевых батарей, знают, что состояние заряда и разряда литиевых батарей стабильно, а изменение температуры играет большое влияние, а также зарядка и разрядка литиевых батарей в условиях высоких и низких температур, а также сохранение емкости. Скорость литиевых батарей снизилась.
Вам необходимо объяснить, что емкость литий-ионных аккумуляторов при низких температурах не исчезает, а просто не может выйти в нормальный диапазон напряжений (≥3,0В), если напряжение отсечки разряда можно продолжать увеличивать. , то оставшуюся емкость можно освободить.
Электрохимическая реакция на границе раздела электрод/электролит связана с температурой окружающей среды, а граница раздела электрод/электролит считается сердцем батареи. Если температура падает, скорость реакции электрода также падает, если предположить, что напряжение батареи остается постоянным, а ток разряда снижается, выходная мощность батареи также упадет.
На рисунке 1 представлена ​​схематическая диаграмма кривой разрядной емкости литий-ионного аккумулятора при различных низких температурах (здесь она используется для представления общей тенденции). По сравнению с комнатной температурой 20 ℃, снижение производительности при низкой температуре -20 ℃ было более очевидным, до -30 ℃ приводит к большей потере мощности, а мощность при -40 ℃ даже не составляет половины.

Ниже приведены факторы, влияющие на производительность при низких температурах. Сравнивая зависимость между емкостью и проводимостью электролита (рисунок 2), видно, что чем ниже температура, тем ниже проводимость электролита аккумулятора. При уменьшении проводимости снижается способность раствора проводить активные ионы, что выражается в увеличении сопротивления внутренней реакции аккумулятора (это сопротивление выражается в электрохимическом импедансе), что приводит к уменьшению разрядной емкости. , то есть уменьшение емкости. Далее, измерив сопротивление каждой части аккумулятора (положительного, отрицательного, электролита), можно увидеть влияние каждой части на сопротивление аккумулятора (рисунок 3). Когда температура <-10°C или около того, импеданс интерфейса положительного и отрицательного электродов (например, графит на рисунке) быстро увеличивается, в то время как импеданс электролита быстро возрастает примерно после -20°C. и объединенные результаты этих импедансов показывают, что сопротивление батареи быстро возрастает при температуре <-10 ° C или около того (на рисунке представлено литий-ионным элементом).

ИНЖИР. 2 Зависимость емкости аккумулятора от проводимости электролита при разных температурах

По сравнению с низкотемпературным разрядом, низкотемпературная зарядка литий-ионного аккумулятора более неудовлетворительна, низкотемпературная зарядка ниже 0 приведет к увеличению внутреннего давления аккумулятора и может открыть предохранительный клапан. Прежде всего, низкотемпературная зарядка приведет к быстро достигнет стадии постоянного напряжения и в определенной степени снизит зарядную емкость, одновременно увеличивая время зарядки, и не только это, литий-ионный аккумулятор при низкотемпературной зарядке, ионы лития не смогут внедриться в графит отрицательный электрод, чтобы осаждаться на отрицательной поверхности с образованием дендритов металлического лития, эта реакция будет потреблять батарею, которую можно многократно заряжать и разряжать ионы лития, что значительно снижает емкость батареи, осажденные дендриты металлического лития также могут пробить диафрагму, таким образом влияющие на показатели безопасности.
Низкотемпературная разрядная емкость литий-ионных аккумуляторов снизится, но ее можно восстановить после заряда и разряда при нормальной температуре, что является обратимой потерей емкости. Однако зарядка при низкой температуре приведет к анализу лития, что приведет к необратимой потере емкости. Из-за большего вреда низкотемпературной зарядки лития низкотемпературная зарядка литий-ионных аккумуляторов контролируется более строго, чем низкотемпературная разрядка.
При зарядке зимой температура наружного воздуха низкая, когда окружающая среда ниже 0 ° C, скорость зарядки аккумулятора снижается и даже может быть невозможно зарядить, что является нормальным явлением, заряжайте аккумулятор при соответствующей температуре окружающей среды. для обеспечения эффекта зарядки.