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鋰離子電池工作原理,鋰電池的工作溫度

來源:存能電氣  日期:2019-09-10 09:25  瀏覽量:

  鋰離子電池工作原理,鋰電池的工作溫度。鋰離子電池工作原理簡單,具有較好的安全性和較長的充放電壽命,被認為是新型動力源的首選。鋰電池工作環(huán)境溫度是和品牌、產(chǎn)品系列、適用場合等條件相聯(lián)系的,不能做一刀切。電池還區(qū)分儲存溫度,充電溫度和工作溫度。

  鋰離子電池工作原理

鋰離子電池工作原理.jpg

  鋰離子電池是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電池時,Li+從正極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極,負極處于富鋰狀態(tài);放電時則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池,是現(xiàn)代高性能電池的代表。

  當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當對電池進行放電時,嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回正極?;卣龢O的鋰離子越多,放電容量越高。

  一般鋰電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間,電流越大,充電越快,同時電池發(fā)熱也越大。而且,過大的電流充電,容量不夠滿,因為電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)需要時間。就跟倒啤酒一樣,倒太快的話會產(chǎn)生泡沫,反而不滿。

  鋰電池的工作溫度范圍

  常規(guī)的鋰電池工作溫度:-20℃~60℃,不過一般低于0℃后鋰電池性能就會下降,放電能力就會相應(yīng)降低,所以鋰電池性能完全的工作溫度,常見是0~40℃。一些特殊環(huán)境要求的鋰電池溫度就各有不同了,有些甚至可以在上百攝氏度的環(huán)境中正常運行。

  一般把工作溫度可以低于-20℃的聚合物電池叫做低溫聚合物電池,低溫聚合物電池分為普通低溫聚合物電池最低工作溫度為-40℃,超低溫聚合物電池最低工作溫度為-55℃。

  一般來說,低溫聚合物電池的低溫能力越好,其高溫性能就越差,這兩個要求是比較矛盾的,目前很多鋰電池公司研發(fā)出了一種寬溫型的低溫電池,可以在零下40℃到零上70℃工作,主要用于車載電子設(shè)備等特殊要求的產(chǎn)品上。

  充電要求,鋰電要求在0℃以上,否則經(jīng)常充電,電池損壞比較快,還有安全問題,放電一般在-20~60℃。

  電池在使用過程中對溫度比較敏感,目前鋰電池的工作溫度范圍寬為-20℃~60℃。以國內(nèi)普及率最高的磷酸鐵鋰為例,零下溫度鋰電的充電會變得困難,而且充電之后,其0℃時的容量保持率約60~70%,-10℃時為40~55%,-20℃時為20~40%。而電池在環(huán)境溫度超過60°時,隨著電池工作的升溫,鋰電池有過熱燃燒、爆炸的風(fēng)險。

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