隨著天氣變冷，原本充滿能量的鋰離子電池要降低容量。鋰離子電池似乎進(jìn)入了冬眠狀態(tài)，這給新能源汽車和數(shù)字產(chǎn)品的用戶帶來(lái)了很多麻煩。今天這篇文章關(guān)注的話題，就是低溫對(duì)鋰離子電池的影響和行業(yè)的發(fā)展。

鋰離子電池最怕低溫?

在美國(guó)汽車協(xié)會(huì)(Americanautomobileassociation)進(jìn)行的測(cè)試中，一輛電動(dòng)汽車在華氏75度時(shí)的行駛里程為105英里，在華氏20度時(shí)的行駛里程為43英里，降幅高達(dá)60%。電池與人類的相似之處在于，當(dāng)氣候變冷時(shí)，電池的活性降低，鉛電池、鋰離子電池和燃料動(dòng)力電池都不同程度地受到低溫的影響。

以磷酸鐵鋰離子電池為例，這種電池在電動(dòng)巴士上使用得最多。該電池安全性高，單體壽命長(zhǎng)，但低溫性能略差于其他技術(shù)系統(tǒng)。低溫對(duì)磷酸鐵鋰的正極和負(fù)極電解液及粘結(jié)劑有一定的影響。例如磷酸鐵鋰正極的導(dǎo)電性較差，在低溫下容易極化，降低了電池容量。在低溫的影響下，鋰在石墨中的包埋速度降低，負(fù)極的出現(xiàn)使鋰與金屬簡(jiǎn)單分離。假如充電后使用的時(shí)間不足，不能投入使用，鋰就不能重新嵌入石墨中。在低溫條件下，電解液的粘度會(huì)新增，鋰離子的去除阻抗也會(huì)新增。另外，在磷酸鐵鋰的生產(chǎn)過(guò)程中，粘接劑也是一個(gè)非常關(guān)鍵的元素，低溫會(huì)對(duì)粘接劑的功能出現(xiàn)較大的影響。

同樣的鋰離子電池，鈦酸鋰離子電池的耐低溫性更好。尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰陰極數(shù)據(jù)嵌入了約1.5V的鋰電勢(shì)，不會(huì)形成鋰枝晶，充放電過(guò)程中體積應(yīng)變小于1%。納米鈦酸鋰離子電池可大電流充放電，低溫快速充電，保證了電池的耐用性和安全性。以鈦酸鋰離子電池為主營(yíng)業(yè)務(wù)的銀龍新能源，可在-50-60℃正常充放電。

雖然石墨負(fù)極鋰離子電池可以在-40c的溫度下充電，但在-20c或更低的溫度下進(jìn)行常規(guī)的電流充電比較困難，這是一個(gè)行業(yè)正在積極探索的領(lǐng)域。

低溫鋰離子電池的工業(yè)研究

行業(yè)公司和科研機(jī)構(gòu)探索和解決的問(wèn)題電池的低溫電阻功能,專注于技術(shù)的改進(jìn)現(xiàn)有的陽(yáng)極和陰極的數(shù)據(jù),以及當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度的提高電池的電池在低溫工作創(chuàng)造條件。

目前，電池?cái)?shù)據(jù)都是納米級(jí)的，數(shù)據(jù)的大小、電阻、AB面軸的長(zhǎng)度都會(huì)影響電池的低溫特性。摘要以磷酸鐵鋰為原料，通過(guò)三種不同的工藝制備了磷酸鐵鋰材料，并通過(guò)不同的工藝選擇了納米級(jí)和涂覆層，得到了滿意的結(jié)果。AB面軸長(zhǎng)度的新增使得鋰離子去除通道變大，有利于電池倍增器功能的改善。從三種工藝得到的數(shù)據(jù)來(lái)看，大層間距石墨的體阻抗和離子遷移阻抗相對(duì)較小。在電解液方面，wotma在固定溶劑體系和鋰鹽的基礎(chǔ)上，采用低溫添加劑使放電容量從85%提高到90%。據(jù)了解，早在2016年底，在-20℃、-30℃、-40℃環(huán)境下，0.5c恒流比充電62.9%，放電94%。目前，沃特瑪公司的低溫電池已在內(nèi)蒙古、東北三省等地廣泛應(yīng)用。