低溫環(huán)境下充電對(duì)鋰電池有什么影響？

低溫環(huán)境下鋰電池充電有一定的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)殡S著溫度的降低，石墨負(fù)極的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)步一變差，充電過程中，負(fù)極的電化學(xué)極化明顯加劇，析出的金屬鋰容易形成鋰枝晶，穿破隔膜并導(dǎo)致正負(fù)極短路。盡量避免鋰離子電池在低溫下充電。

由于低溫，負(fù)極上嵌套的鋰離子電池會(huì)產(chǎn)生離子結(jié)晶，直接刺穿隔膜，一般情況下就造成微短路了影響壽命和性能，嚴(yán)重的可能爆炸！

根據(jù)專家的研究：鋰電池短時(shí)間在低溫環(huán)境下使用，或者溫度不夠低的情況下，只會(huì)暫時(shí)影響鋰離子電池的電池容量，但不會(huì)造成永久傷害。但是如果長時(shí)間在低溫環(huán)境中使用，或者在-40℃超低溫環(huán)境中，鋰離子電池可能會(huì)被“凍壞”造成永久損害。

鋰離子電池低溫使用存在容量低、衰減嚴(yán)重、循環(huán)倍率性能差、析鋰現(xiàn)象明顯、脫嵌鋰不平衡等問題。然而，隨著應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，鋰離子電池的低溫性能低劣帶來的制約愈加明顯。在航空航天、戶外設(shè)備、電力、安防、機(jī)器人等領(lǐng)域，要求電池能在-40℃正常工作。因此，改善鋰離子電池低溫性質(zhì)具有重大意義。

對(duì)于鋰電池來說，目前業(yè)內(nèi)尚未有明確的理論支撐其各溫度性能下的內(nèi)阻、放電平臺(tái)、壽命、容量等必然聯(lián)系，相關(guān)的計(jì)算公式和數(shù)學(xué)模型還在摸索階段。大體上，鋰電池對(duì)0-40℃這個(gè)區(qū)間的溫度并不敏感，然而一旦溫度超過這個(gè)區(qū)間，壽命和容量就會(huì)打折扣。

不同材料鋰電池的低溫性能也有區(qū)別，現(xiàn)在最熱火的磷酸鐵鋰是低溫性能最差的，我們的產(chǎn)品在-10℃時(shí)放出容量為最大容量的89%，應(yīng)該在業(yè)內(nèi)已經(jīng)是比較高的；在55℃下放出容量可達(dá)到95%，相對(duì)低溫的衰減還是比較少的。

1、鋰離子電池在低溫環(huán)境下使用受到限制，除了因?yàn)榉烹娙萘繒?huì)嚴(yán)重衰退外，低溫下也不能對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電。

2、在低溫充電時(shí)，電池石墨電極上的鋰離子的嵌入和鍍鋰反應(yīng)是同時(shí)存在的且相互競爭。低溫條件下鋰離子在石墨中的擴(kuò)散被抑制，電解液的導(dǎo)電率下降，從而導(dǎo)致嵌入速率降低而在石墨表面上會(huì)使鍍鋰反應(yīng)更容易出現(xiàn)。

3、電池內(nèi)阻都隨著溫度的降低而明顯升高，荷電量越低的電芯，內(nèi)阻越大，并且這個(gè)趨勢也隨著溫度的變化而保持不變。鋰離子電池到達(dá)負(fù)極以后，在負(fù)極材料內(nèi)部的擴(kuò)散也變得不順暢。全部的過程，帶電離子的運(yùn)動(dòng)都變得困難重重，在外部看來，就是電芯的內(nèi)阻升高了。

4、低溫對(duì)鋰離子電池充放電效率的影響，放電過程中，大量的電能消耗在內(nèi)阻發(fā)熱上面。電動(dòng)汽車行駛過程中，就會(huì)感覺到，看起來差不多的電量，低溫下續(xù)航變短了。

低溫預(yù)熱技術(shù)：技術(shù)人員找到的應(yīng)對(duì)策略是充電預(yù)熱，雖然是權(quán)宜之計(jì)，但對(duì)提高鋰離子電池的放電能力和長期壽命都有明顯效果。低溫環(huán)境下對(duì)鋰離子電池充電或使用前，必須對(duì)電池進(jìn)行預(yù)加熱。

從正極、負(fù)極、電液、粘結(jié)劑四塊提高磷酸鐵鋰離子電池的低溫性能：正極方面，現(xiàn)在都是納米化，它的粒徑、電阻力，AB平面軸長大小三方面會(huì)影響到整個(gè)電池低溫的特性。通過三種工藝制備了磷酸鐵鋰，從我們整個(gè)制備的條件來講，不同的磷酸鐵鋰工藝納米化跟包覆，我們從AB面的軸長來看，AB面軸長的增大使得鋰離子遷移通道會(huì)變大，將有利于提高電池倍率的性能。