亚洲新能源汽车网获悉,电动汽车的动力电池已经逐步趋向于锂离子电池,但是锂离子在新能源汽车的运用技术并未成熟,现阶段国内外关于新能源汽车自燃事件也是频出。那么,都有哪些因素会影响到锂离子电池呈现低温性能呢?亚洲新能源汽车网整理以下几点,仅供参考!
低温天气乃至极端天气对于锂离子电池的放电容量等都会有所影响,有时候在-10℃的环境下几乎不可充电,这也成为制约着锂离子电池发展的因素。而锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液组成。处于低温环境的锂离子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。制约锂离子电池低温性能的因素主要有以下几点:
正极结构
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。锂离子电池的正极材料包括商品化的磷酸铁锂、镍钴锰三元材料、锰酸锂、钴酸锂等,也包括处于开发阶段的高电压正极材料如镍锰酸锂、磷酸铁锰锂、磷酸钒锂等。不同正极材料具有不同的三维结构,目前用作电动汽车动力电池的正极材料主要是磷酸铁锂、镍钴锰三元材料和锰酸锂。吴文迪等研究了磷酸亚铁锂电池与镍钴锰三元电池在-20℃的放电性能,发现磷酸铁锂电池在-20℃的放电容量只能达到常温容量的67.38%,而镍钴锰三元电池能够达到70.1%。杜晓莉等发现锰酸锂电池在-20℃的放电容量可以达到常温容量的83%。
高熔点溶剂
由于电解液混合溶剂中存在高熔点溶剂,锂离子电池电解液在低温环境下黏度增大,当温度过低时会发生电解液凝固现象,导致锂离子在电解液中传输速率降低。
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。向宇系统研究了石墨负极对锂离子电池低温放电性能的影响,提出低温环境下锂离子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。
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。
锂离子电池不仅在新能源汽车上运用到,在诸多军工领域也有涉及,现阶段锂离子电池的应用技术虽未成熟,但是,市场风向已然有所改变,相信今后锂离子电池的技术也将愈发的成熟。如果想要了解更多关于新能源汽车行业的最新资讯,请关注亚洲新能源汽车网公众号,我们将在第一时间推送!
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