低溫鋰電池如何工作？

導(dǎo)讀：本文主要介紹低溫鋰電池如何工作。

鋰電池在低溫環(huán)境下會出現(xiàn)什么問題？

低溫條件下，低溫鋰電池降低了各種活性物質(zhì)的活性，電池電極的反應(yīng)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(dǎo)致鋰離子在負極被分離，造成鋰金屬晶體，即“鋰晶分支”現(xiàn)象。“鋰晶分支”的形成會打破電池的屏障，導(dǎo)致電池內(nèi)部正極和負極之間短路，造成安全問題。鋰金屬與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，降低電池活性，延長電池壽命。

防止“鋰晶分支”的方法

在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)使用鋰電池時，為了防止“鋰晶分支”現(xiàn)象，通常選擇三種方法：

1、定制低溫電池

由于其應(yīng)用范圍廣，鋰電池在許多領(lǐng)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(xiàn)有的技術(shù)突破了這一限制，可以在低溫下產(chǎn)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(dāng)鋰電池在低溫環(huán)境下充電時加熱鋰電池，從而防止發(fā)生“鋰晶分支”現(xiàn)象。雖然它比應(yīng)用中的第一個好，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制困難，高故障率一直影響低溫鋰電池的應(yīng)用，特別是在電動汽車領(lǐng)域。

3、小電流脈沖使電池充滿電

第三種是在低溫環(huán)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(tài)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(xiàn)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(tǒng)實時檢測電池溫度，電池處理系統(tǒng)讀取一個預(yù)置規(guī)則，規(guī)則定義多個連續(xù)溫標(biāo)，每個溫標(biāo)對應(yīng)一個充電截止電壓。

電池充放電方式，根據(jù)電池不攻“鋰晶”溫標(biāo)來確定適當(dāng)?shù)某潆娊刂闺妷汉头烹娊刂闺妷骸Ｔ诤懔鞒潆姇r，當(dāng)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(biāo),那么相應(yīng)的充電截止電壓也增加，根據(jù)新的充電截止電壓一個規(guī)則執(zhí)行,直到電池完全充電。電池充電方法可以根據(jù)溫標(biāo)進一步確定合適的充電電流。