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锂电池高温影响,高温是造成锂电池鼓包的原因吗

来源:www.china-woodcraft.com 发布时间:2020年05月07日

昆明锂电池高温影响,高温是造成锂电池鼓包的原因吗?锂电池具有工作电压高、自放电低、无记忆效应、无污染等优点,在新能源行业磷酸铁锂电池被看好,广泛应用在动力电池和储能等领域。但其推广的速度及应用领域广度、深度却不尽如意,阻碍其快速推广的因素除了价格、电池材料自身引起的批次一致性等因素外,其温度性能也是重要因素。

锂电池高温影响

在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,温度上升即锂电池输出功率会上升。温度也影响电解液属的传送速度,温度上升则加快,传送温度下降,传送减慢,电池充放电性能也会受到影响。但温度太高超过45℃会破坏电池内的化学平衡,导致副反应。

温度对放电性能的影响直接反应到放电容量和放电电压上。温度降低,电池内阻加大,电化学反应速度放慢,极化内阻迅速增加,电池放电容量和放电平台下降,影响电池功率和能量的输出。锂电池容量衰退都有电池极化的影响,即锂离子扩散速度跟不上电子的转移速度使得电池正极容纳的锂离子越来越少。在60℃的高温下这种极化过程进一步加剧,是导致锂电池容量衰减的根本原因。

锂电池高温失效机制要远远复杂于前人的报道,在实际研究中很难区分活性锂的损失和活性材料的损失。在磷酸铁锂材料嵌锂过程中会有部分嵌锂的磷酸铁锂相由于内部应力作用从而与导电剂形成的电子导电通道隔离,从而无法可逆的脱嵌锂造成活性材料的损失。

高温是造成锂电池鼓包的原因吗?

1、锂电池鼓包的原因主要是锂离子电芯内部产生气体,几乎所有的锂离子电芯在受到损害时的第一个表现就是电芯内部产生气体;而对于真空软包装的聚合物电芯其表现为电芯鼓胀,因此电芯鼓胀也是电芯受到损害或可能出现安全问题的一个早期预警。

2、电芯受高温影响,大部分时间电芯在较高温度下长期存储,则温度会加速电芯内部的一些化学反应形成气体,尤其是电芯在满充或轻微过充的情况下,这中高温存储的影响效果更为明显,因此应避免电芯在高温下长期存储。

3、过度充电会导致正极材料里的锂原子全部跑到负极材料里面,导致正极原本饱满的栅格发生变形垮塌,这也是锂电池电量下降的一个主要原因。在这个过程中,负极的锂离子越来越多,过度堆积使得锂原子长出树桩结晶,使得电池发生鼓胀。

4、SEI膜对负极材料会产生保护作用,使材料结构不容易崩塌,并且可以增加电极材料的循环寿命。SEI膜并非一成不变,在充放电过程中会有少许的变化,主要是部分有机物会发生可逆的变化。电池过度放电后使得SEI膜发生可逆性破环,保护负极材料的SEI破坏后使得负极材料崩塌,从而形成鼓包现象。

锂电池在高温下的化学及其电化学反应是非常复杂的,研究电池内部组成之间反应机理,对于抑制各类放热反应的发生,提高电池滥用条件下的安全性能是至关重要的。锂电池受温度影响很大,在以动力电池应用领域和温度影响较大的应用环境,需要对电池进行热管理才能提高电池的使用效率,延长电池系统使用寿命。

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