当前位置: 储能网 » 电化学储能 » 储能电池 » 锂电池 » 正文

电池为何怕冷

日期:2022-02-22    来源:Referline参考线

国际储能网

2022
02/22
11:53
文章二维码

手机扫码看资讯

关键词: 锂电池 电池安全 续航能力

冬季怕冷的又岂止是人,我们日常接触的数码产品其实也很怕冷的 —— 严格来说,怕冷的其实是里面的电池。

在北方的小伙伴或许能明显地感受到,在严寒(特别是零下)的户外,即使是本来满电的手机,裸露一段时间就很有可能会显示电量低,甚至直接自动关机。

一些电动汽车车主更是「唉声载道」,极寒地区明显感受到电动汽车的续航衰减,冬季续航 8 折起步,有的甚至低至 4、5 折。

电池为什么会怕冷?

我们知道,无论是哪种蓄电池,从铅酸蓄电池、镍铁电池,到镍镉电池、镍氢电池,还是如今的锂电池、锂离子电池,本质就是一个发生氧化还原反应的化学反应池,在这个过程中有电荷流动,电极间形成电势,正负极接通后形成电流才实现了对外的供电。

要知道,一个化学反应的速度一般还会受到环境的影响,简单来说温度低了,直接导致反应慢了,形成不了足够的电势,电池的输出表现就自然弱了。

而往细里看,温度下降直接导致电池里的电解质活性下降,这时候的电解液粘度增加,使得反应过程中带电离子在电池内阴阳极穿梭变得困难,即使是原本满电的电池也就被限制住,手机关机、电动汽车续航腰斩就「理所应当」。

想要解决问题,理论上其实可以提高电解质在低温的活性,降低电解质的粘度,提升电池内部两极之间带电离子穿梭的效率 —— 也就是添加催化剂,提升电池化学反应的速率。

磷酸铁锂电池和三元锂电池,作为电动汽车的两种动力电池,它们有着较为明显的特性 —— 磷酸铁锂电池(LiFePO4)的热稳定性高,大概在 500℃ 以上才会分解,安全性较高,而且寿命长,缺点在于不耐低温,电解质在低温的活性差,因此磷酸铁锂电池汽车在北方的续航打折严重;三元锂电池,即镍钴锰酸锂电池(LiNiMnCoO2)或镍钴铝酸锂电池(LiNiCoAlO2),它的电解液活性更高,比磷酸铁锂电池要耐低温,在北方的冬季续航衰减要低不少(但还是会有的),而且电池的容量密度也更高,不过不耐高温,300℃左右就开始分解,这在高温环境下更容易产生隐患。

当然以上提到的是单电芯的特性,将多个电芯组成电池组作驱动电池包时,汽车厂商会引入较为复杂的温控系统,有散热也有加热组件,在低温的时候主动加热电池以维持电池组在低温环境下的活性。

电池在放电使用时怕冷,那充电时也怕冷吗?

答案是确定的,蓄电池在放电和充电时发生的都是氧化还原反应,而低温时较低的电解质活性同样也会有影响。

但因锂电池的特性,在极低温充电时,内部的锂离子因为电解质活性低的问题,外接加电时,锂离子无法及时嵌入到石墨负极上,进而会在负极表面形成金属锂枝晶,一来让越来越多的锂离子失效,降低电池的容量,二来形成的金属锂枝晶会有刺穿阴阳极之间的膜,造成短路的风险,影响安全。

所以,我们普通的数码产品,如手机处在低于工作温度环境下,最好不要充电;而成熟的电动汽车、航拍无人机电池一般会有电源温度管理系统,在充电前一般会自动加热电池组,让电池达到适合充电的环境再给电池输电充电。另外,在低温环境下充电也尽可能用慢充,迁就锂离子的迁移速度,让电池内部充分反应。

返回 国际储能网 首页

能源资讯一手掌握,关注 "储能头条" 微信公众号

看资讯 / 读政策 / 找项目 / 推品牌 / 卖产品 / 招投标 / 招代理 / 发文章

扫码关注

0条 [查看全部]   相关评论

国际能源网站群

国际能源网 国际新能源网 国际太阳能光伏网 国际电力网 国际风电网 国际储能网 国际氢能网 国际充换电网 国际节能环保网 国际煤炭网 国际石油网 国际燃气网

购买阅读券

×

20张阅读券

20条信息永久阅读权限

19.9

  • ¥40.0
  • 60张阅读券

    60条信息永久阅读权限

    49.9

  • ¥120.0
  • 150张阅读券

    150条信息永久阅读权限

    99.9

  • ¥300.0
  • 350张阅读券

    350条信息永久阅读权限

    199.9

  • ¥700.0
  • 请输入手机号:
  • 注:请仔细核对手机号以便购买成功!

    应付金额:¥19.9

  • 使用微信扫码支付
  • 同意并接受 个人订阅服务协议

    退款类型:

      01.支付成功截图 *

    • 上传截图,有助于商家更好的处理售后问题(请上传jpg格式截图)

      02.付款后文章内容截图 *

    • 上传截图,有助于商家更好的处理售后问题(请上传jpg格式截图)

      03.商户单号 *

      04.问题描述