三元鋰電池低溫性能

隨著科學技術的不斷進步，電動汽車已成為我們日常生活中不可缺少的交通工具，其中電動汽車中所用的動力電池在冬季（特別是北方地區）運行溫度低，性能不佳。如果車輛使用過程中不能及時充電或者電池不穩定，那么會產生很大的安全隱患。在車輛維修過程中，電動汽車司機在低溫環境下工作很容易發生安全事故。在低溫下將電池溫度降低至-20℃以下時，電池的性能將急劇下降。為此我們可以在寒冷的環境中對電池進行充電與放電。但是當電池在低溫環境中長時間充電時就會出現電池容量快速下降甚至是出現電池不放電現象，從而對電池產生嚴重影響。下面我們來看看低溫對電池有什么影響。今天介紹一下耐低溫三元鋰電池性能問題以及對電池使用壽命的影響。

一、電池的循環壽命

在電池的循環壽命研究中，循環壽命通常是指電池在循環過程中，有多少次充放電循環過程中所消耗的電量。一般情況下，循環壽命約為3~6年。循環壽命不是電池的唯一性能指標，但它是電池安全工作條件的重要指標。在高溫下，溫度升高或降低是導致電池容量下降的主要原因之一。當電池在低溫條件下進行充電時，可以抑制電池電量的快速流失；低溫狀態下充電時會消耗電池內嵌物質產生電量，從而減少電池能量的消耗；當低溫條件下充電時會產生一些熱量，所以對電池有利；但對電池來說并不是好事。所以將動力蓄電池溫度低于10℃時會導致鋰離子電導率急劇下降。如果充電后沒有得到補充電就停止放電，那么電池就無法繼續工作。

二、電池的性能受到哪些因素的影響

目前，低溫環境對動力電池的性能影響較大的因素主要包括溫度變化對電池性能的影響，其中溫度變化對電池性能的影響最為明顯。低溫會降低材料及電極之間的界面電荷轉移速率，電池內部電解質發生變化而導致離子電導率下降。鋰離子電解液的粘附能力也會受到溫度的影響，當低溫條件下電池容量下降時，粘附能力也會隨之下降。低溫條件下正負極發生短路的概率會大大增加且對電池性能造成影響，鋰離子短路時極板電流會快速下降、導致電池活性物質損失導致電池短路、甚至燒毀。除此之外，電池在低溫環境中使用后造成充電速度變慢、充電電流減小等原因也會影響電池性能。但是我們可以通過調整電池本身進行一定程度地抑制低溫環境對電池性能的不利影響。

三、低溫對電池性能的影響

電池是由電解液、隔膜、電解質、負極材料構成的電池。當電池進入工作溫度范圍時，電池的電化學性能會發生變化。這是由于充放電過程中水分的蒸發過程中消耗的熱量和儲存的電解液的量都會隨著溫度的降低而減少，從而影響電池的能量密度。當電池處于高溫狀態時，電池內部物質的活性物質發生化學反應將消耗掉材料里大量的能量。所以，電池在工作過程中的安全性能主要取決于鋰離子的電導率、電荷轉移過程以及電池的溫度穩定性等因素。

四、對電芯壽命的影響

對于三元鋰電池而言，低溫環境中的溫度變化會使電池內部產生化學反應從而對電池壽命造成影響。電池在低溫下充電后容量下降更快，同時會使循環次數降低。鋰離子在負極與電解液之間的轉移速度降低，也會使活性物質不能完全充放電反應。這樣便導致電芯中的活性物質的分解破壞而造成電極活性降低。從而影響電池性能和壽命；在低溫下活性物質分解的速度會比活性物質的活性慢些。這樣就會導致電芯活性降低等從而影響到電芯壽命。從而使得電池壽命受到影響。所以我們應該在電動汽車的使用中注意電池在低溫下充、放電過程中要保證電能正常輸出，否則電池會加速失效產生熱失控而導致電池爆炸起火。

五、總結

電池的正常使用是電動汽車行業的核心需求之一。而電動汽車領域中所用的動力電池的性能直接關系到車輛的安全與行駛里程。同時低溫環境下使用過程中電池的使用壽命也受到一定的影響。所以我們需要了解三元鋰電池在低溫環境下的性能和安全性。