低溫鋰電池如何工作？

導讀：本文主要介紹低溫鋰電池如何工作。

鋰電池在低溫環境下會出現什么問題？

低溫條件下，低溫鋰電池降低了各種活性物質的活性，電池電極的反應速率低，電池功能低，實際充電量低，電池運行時間短。

在低溫充電過程中，鋰電池極有可能導致鋰離子在負極被分離，造成鋰金屬晶體，即“鋰晶分支”現象。“鋰晶分支”的形成會打破電池的屏障，導致電池內部正極和負極之間短路，造成安全問題。鋰金屬與電解質發生反應，降低電池活性，延長電池壽命。

防止“鋰晶分支”的方法

在現有技術中，當使用鋰電池時，為了防止“鋰晶分支”現象，通常選擇三種方法：

1、定制低溫電池

由于其應用范圍廣，鋰電池在許多領域的需求并不如意，尤其在目前的電動車中。在中國北方，冬季氣候相對寒冷，室外溫度可達-30°C。低溫鋰電池定制廠商格瑞普現有的技術突破了這一限制，可以在低溫下產生高性能的放電，低溫異形電池在-40°C時能夠以0.2C放電，效率60％以上。在-30℃時能夠以0.2C放電，效率超過80％。

2、加熱鋰電池

第二種是當鋰電池在低溫環境下充電時加熱鋰電池，從而防止發生“鋰晶分支”現象。雖然它比應用中的第一個好，但其結構復雜，控制困難，高故障率一直影響低溫鋰電池的應用，特別是在電動汽車領域。

3、小電流脈沖使電池充滿電

第三種是在低溫環境中小電流脈沖后對電池完全充電。理論上，低溫充電和非噴射的問題得到改善，并且低溫狀態下的電子移動速度大于鋰離子重新定位速度的形成過程中的電子移動速度。然而，在低溫條件下忽略正負電極匹配量。不平衡引起的安全問題是一種“相對過充電現象”。

鋰電池充放電方法

需要解決的問題是鋰電池的充放電方式，防止鋰電池在低溫下充電，使鋰金屬分離。鋰電池低溫充電方式：電池處理系統實時檢測電池溫度，電池處理系統讀取一個預置規則，規則定義多個連續溫標，每個溫標對應一個充電截止電壓。

電池充放電方式，根據電池不攻“鋰晶”溫標來確定適當的充電截止電壓和放電截止電壓。在恒流充電時，當電池電壓上升到充電截止電壓，恒壓充電時，實時檢測電池的溫度，其次是充電過程中,電池的溫度逐漸上升,電池溫度到達另一個溫標,那么相應的充電截止電壓也增加，根據新的充電截止電壓一個規則執行,直到電池完全充電。電池充電方法可以根據溫標進一步確定合適的充電電流。