低温锂电池如何工作?

格瑞普异形电池

导读:本文主要介绍低温锂电池如何工作。

锂电池在低温环境下会出现什么问题

低温条件下,低温锂电池降低了各种活性物质的活性,电池电极的反应速率低,电池功能低,实际充电量低,电池运行时间短。

在低温充电过程中,锂电池极有可能导致锂离子在负极被分离,造成锂金属晶体,即“锂晶分支”现象。“锂晶分支”的形成会打破电池的屏障,导致电池内部正极和负极之间短路,造成安全问题。锂金属与电解质发生反应,降低电池活性,延长电池寿命。

防止“锂晶分支”的方法

在现有技术中,当使用锂电池时,为了防止“锂晶分支”现象,通常选择三种方法:

1、定制低温电池

由于其应用范围广,锂电池在许多领域的需求并不如意,尤其在目前的电动车中。在中国北方,冬季气候相对寒冷,室外温度可达-30°C。低温锂电池定制厂商格瑞普现有的技术突破了这一限制,可以在低温下产生高性能的放电,低温异形电池在-40°C时能够以0.2C放电,效率60%以上。在-30℃时能够以0.2C放电,效率超过80%。

2、加热锂电池

第二种是当锂电池在低温环境下充电时加热锂电池,从而防止发生“锂晶分支”现象。虽然它比应用中的第一个好,但其结构复杂,控制困难,高故障率一直影响低温锂电池的应用,特别是在电动汽车领域。

3、小电流脉冲使电池充满电

第三种是在低温环境中小电流脉冲后对电池完全充电。理论上,低温充电和非喷射的问题得到改善,并且低温状态下的电子移动速度大于锂离子重新定位速度的形成过程中的电子移动速度。然而,在低温条件下忽略正负电极匹配量。不平衡引起的安全问题是一种“相对过充电现象”。

锂电池充放电方法

需要解决的问题是锂电池的充放电方式,防止锂电池在低温下充电,使锂金属分离。锂电池低温充电方式:电池处理系统实时检测电池温度,电池处理系统读取一个预置规则,规则定义多个连续温标,每个温标对应一个充电截止电压。

电池充放电方式,根据电池不攻“锂晶”温标来确定适当的充电截止电压和放电截止电压。在恒流充电时,当电池电压上升到充电截止电压,恒压充电时,实时检测电池的温度,其次是充电过程中,电池的温度逐渐上升,电池温度到达另一个温标,那么相应的充电截止电压也增加,根据新的充电截止电压一个规则执行,直到电池完全充电。电池充电方法可以根据温标进一步确定合适的充电电流。

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