石墨為負極的鋰離子電池性能上的優勢有哪些
2022.02.26
石墨為負極的鋰離子電池可以在-40℃下放電,但要在-20℃及更低溫度下實現常規電流充電則比較困難,這也是業內正在積極探索的一個領域。電池廠商需克服多個技術瓶頸,開發出低溫鋰電池系列產品。普通鋰電池低溫性能較差,磷酸鐵鋰電池在極低溫下,無法使電動汽車行駛。使用低溫鋰電池時一定要注意防水,在某些溫度較低的設備下使用完之后,應及時取下鋰電池置于干燥、低溫處妥善保管,以預防和避免因鋰電池使用不當而引起家庭火災事故的發生。鋰離子電池的能量密度較低,具有常規鋰電池的安全和存儲功能,兼有高低能性能。低溫鋰電池同時具備放電倍率大、產品性能穩定、比能量高、安全性好的優勢。
按放電性能而分的鋰電池兩類:防潮儲能型低溫鋰電池與倍率型低溫鋰電池。隨著科技進步發展,研究人員采用創新設計理念,針對化學電源的性能所固有的低溫缺陷而專門研發的一種特種電池,運用先進的配方體系和材料,相對于常規鋰電池的工作溫度是-20℃-60℃,采用特殊材料做的低溫鋰電池可以在高寒環境中放電。
高溫和低溫都是影響鋰電池耗電效果的關鍵因素。但這里的低溫并非指電池容量低。電源方面:低溫對移動電源的影響影響電芯內導電性和物質活性,降低電池容量,也會導致短路,并且長時間低溫會影響鋰電池容量。以電動客車上使用多的磷酸鐵鋰電池為例,這種電池安全性高,單體壽命較長,但低溫性能比其他技術體系的電池略差。低溫對磷酸鐵鋰的正負極、電解液和粘接劑等都存在影響。
比如,磷酸鐵鋰正極本身電子導電性比較差,低溫環境下容易產生極化,從而降低電池容量;受低溫影響,石墨嵌鋰速度降低,容易在負極表面析出金屬鋰,如果充電后擱置時間不足而投入使用,金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內部,部分金屬鋰持續存在負極的表面,極有可能形成鋰枝晶,影響電池安全;低溫下,電解液黏度會增加,鋰離子遷移阻抗也會隨之增大;此外,在磷酸鐵鋰的生產工藝中,粘接劑也是一個非常關鍵的因素,低溫對粘接劑的性能也會產生較大影響。
按放電性能而分的鋰電池兩類:防潮儲能型低溫鋰電池與倍率型低溫鋰電池。隨著科技進步發展,研究人員采用創新設計理念,針對化學電源的性能所固有的低溫缺陷而專門研發的一種特種電池,運用先進的配方體系和材料,相對于常規鋰電池的工作溫度是-20℃-60℃,采用特殊材料做的低溫鋰電池可以在高寒環境中放電。
高溫和低溫都是影響鋰電池耗電效果的關鍵因素。但這里的低溫并非指電池容量低。電源方面:低溫對移動電源的影響影響電芯內導電性和物質活性,降低電池容量,也會導致短路,并且長時間低溫會影響鋰電池容量。以電動客車上使用多的磷酸鐵鋰電池為例,這種電池安全性高,單體壽命較長,但低溫性能比其他技術體系的電池略差。低溫對磷酸鐵鋰的正負極、電解液和粘接劑等都存在影響。
比如,磷酸鐵鋰正極本身電子導電性比較差,低溫環境下容易產生極化,從而降低電池容量;受低溫影響,石墨嵌鋰速度降低,容易在負極表面析出金屬鋰,如果充電后擱置時間不足而投入使用,金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內部,部分金屬鋰持續存在負極的表面,極有可能形成鋰枝晶,影響電池安全;低溫下,電解液黏度會增加,鋰離子遷移阻抗也會隨之增大;此外,在磷酸鐵鋰的生產工藝中,粘接劑也是一個非常關鍵的因素,低溫對粘接劑的性能也會產生較大影響。