環境對鋰電池使用的影響

在電池市場,不管是動力型電池或者儲能型電池,都已經逐步被鋰電池所取代。相對於傳統的鉛酸蓄電池來說,鋰電池具有充放電次數高(1000次,普通蓄電池300次),無記憶效應,能做到完全放電,使用壽命長,節能環保,重量輕(大約是鉛酸蓄電池的三分之一)等優勢,即使價格要比傳統鉛酸蓄電池貴上不少,但也足以被使用壽命這項有點所彌補。

  鋰離子電池的使用環境對其循環壽命影響也是非常重要的。其中,環境溫度是十分重要的因素。環境溫度過低或過高都會影響鋰電池的循環壽命。普通視角,為你分享鋰電故事!


環境對鋰電池使用的影響


低溫環境使用

  鋰離子電池在-20℃條件下的充放電性能。結果顯示:電池的放電性能在低溫下變差,0.2C放電容量僅為常溫容量的77%,1C放電容量僅為0.2C放電容量的4%。低溫下恆壓充電時間增加,充電性能也明顯惡化。

  鋰離子電池在低溫下放電容量減少的主要原因包括:電解液電導率變差、隔膜的潤溼和/或透過性變差、鋰離子的遷移速度變慢、電極/電解液界面上電荷轉移速率減緩等。另外,SEI膜的阻抗在低溫下會增大,使鋰離子通過電極/電解液界面的速度變慢。其中SEI膜的阻抗增加的原因是:鋰離子在低溫下從負極脫出較為容易,嵌入較為困難。充電時金屬鋰會出現並與電解液發生反應,形成新的SEI膜覆蓋在原來的SEI膜上,使電池的阻抗增大從而導致電池的容量下降。


環境對鋰電池使用的影響


高溫環境使用

  對同批鋰電池分別在60℃和常溫下進行300次充放電循環實驗。初始階段,60℃條件下電池表現出較高的放電容量。但隨著循環的進行,電池容量衰減加快,循環穩定性降低,後期甚至有電池發生鼓脹現象。高溫下鋰離子電池的充放電循環是不穩定,高溫導致電池的電極電化學極化加劇和氣體的產生,造成鼓脹現象,同時電荷傳輸電阻增加,離子傳輸動力學性能降低。


環境對鋰電池使用的影響


  使用鋰離子電池的設備在運輸或正常工作的情況下,有可能會經受振動、衝擊、碰撞等條件的考驗。某些鋰電池在與系統通信時進行充放電並根據一定頻率接收數據信息。設備振動時的頻率有可能對電池頻率產生干擾,從而引起芯片數據出錯或引發保護電路動作。強振動或衝擊下,鋰離子電池的極耳、外部的連線、接線柱、焊點等可能會折斷或脫落,電池極片上的活性物質也可能剝落,這都會影響電池的壽命甚至產生危險的情況。

鋰電池對環境中的溫度比較敏感,所以我們要多留意使用鋰電池時環境的溫度。0攝氏度到60攝氏度是鋰電池的最佳使用溫度,而且根據研究,溫度越高越容易減少電池的壽命。而當電池長時間處於超過60攝氏度的環境中時,就很有可能會發生爆炸,造成生命危險。

  無論是鋰電池應用在哪種電子產品上,注意不超超標使用,鋰電雖好,請勿亂用!感謝關注鋰電馬工,為你分享鋰電故事!


環境對鋰電池使用的影響


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