低温时可以给锂电充电吗？低温时为什么不能给锂电池充电？
- 发布时间：2020-03-25 16:49
低温时可以给锂电充电吗？低温时为什么不能给锂电池充电？
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低温时为什么不能给锂电池充电？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，电极/电解液界面被视为电池的心脏。低温下电解液的粘度降低、导电性下降、活性物质的活性也会降低，锂电池在低温下充电会造成什么影响？
低温时为什么不能给锂电池充电
目前，锂电池是应用在电动汽车上最多的电池，这种电池安全性高，单体寿命较长，但有一个致命的缺点是：在低温性能比其他技术体系的电池略差，低温对锂电池的正负极、电解液和粘接剂等都存在影响。
锂电池在低温充电时，锂离子可能来不及嵌入石墨负极当中，从而析出在负极表面形成金属锂枝晶，这一反应会消耗电池中的可以反复充放电的锂离子、并大幅降低电池容量，析出的金属锂枝晶也可能会刺穿隔膜，从而影响安全性能。
尽量避免锂电池在低温下充电。，当电池必须在低温下充电时，需求尽或许挑选小电流对锂离子电池进行充电，并在充电后对锂离子电池进行充沛放置，然后确保负极分出的金属锂能够与石墨反应，从头嵌入到石墨负极内部。
锂电池低温环境充电的影响
低温下电池中的金属锂会产生沉积现象，不再和物质发生化学反应，从而发生电池内部短路的情况。因为随着温度的降低，石墨负极的动力学与热力学特性进步一变差，充电过程中，负极的电化学极化明显加剧，析出的金属锂容易形成锂枝晶，穿破隔膜并导致正负极短路。
电极的反应率也下降，假设电池电压保持恒定，放电电流降低，电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反，即电池输出功率会上升，温度也影响电解液的传送速度温度上升则加快，传送温度下降，传送减慢，锂电池充放电性能也会受到影响。
锂电池所用的电解液作为有机液体，会在低温下变粘稠甚至凝结，此时，导电的锂盐在里面的活动大大受到限制，这样的话充电效率很低，从而会导致锂电池在低温下充电慢，充不满，放电亦是如此。
随着温度的降低，锂电池放电性能显著下降，放电平台明显降低，放电容量明显减小；当温度降至-30℃时，电池的放电容量为室温放电容量的87.0%，放电平均电压比室温时降低了0.598V，而起存储的能量仅为普通环境的70%左右。
影响锂电池低温性能的因素有哪些？
锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成，处于低温环境的锂电池存在着放电电压平台下降、放电容量低、容量衰减快、倍率性能差等特点。制约锂电池低温性能的因素主要有以下几点：
1、正极材料：正极材料的三维结构制约着锂离子的扩散速率，低温下影响尤其明显。
2、电解液：电解液的材质及物化参数对电池低温性能有重要影响，电解液粘度增大、离子传导速度变慢、与外电路电子迁移速度不匹配、充放电容量出现急剧降低。尤其是在低温充电的情况下，锂离子很容易在负极表面形成锂枝晶，导致电池失效。
3、锂离子扩散速率：低温环境下锂离子在石墨负极中的扩散速率降低，锂电池的电荷迁移阻抗增大导致锂离子在石墨负极中的扩散速率降低是影响锂离子电池低温性能的重要原因。
4、SEI膜：低温环境下锂离子电池负极的SEI膜增厚，SEI膜阻抗增大导致锂离子在SEI膜中的传导速率降低，最终锂离子电池在低温环境下充放电形成极化降低充放电效率。
影响锂电池低温性能的因素还有电池生产工艺、化成制度、老化制度等，从降低内阻，减少锂电池低温极化方面着手可以提高锂电池的低温循环性能。低温性能限制了锂电池在电动汽车领域、军工领域及极端环境中的应用，开发低温性能优异的锂电池是市场的迫切需求。
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三元锂电池正极材料的发展历程和发展趋势
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