如果您希望在極端溫度下操作電池供電的設(shè)備或設(shè)備，則不僅要確保機(jī)器本身適合這種條件，而且還要確保其電源能夠在這些設(shè)置下安全有效地運(yùn)行。 在選擇用于在極冷環(huán)境下為產(chǎn)品供電的電池時(shí)，重要的是要了解電池如何受到低溫的影響，以及哪些類型的電池不僅可以承受這些條件，而且可以繼續(xù)安全、有效和可靠地工作。在如此低的溫度下長(zhǎng)時(shí)間工作。 在本文中，我們將介紹所有這些內(nèi)容，以幫助您選擇滿足您確切需求的產(chǎn)品。

　　低溫如何影響鋰電池?

　　簡(jiǎn)而言之，極低的溫度會(huì)減慢電池內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致性能不佳和永久性損壞。 在這種情況下，充電容量會(huì)降低，而內(nèi)阻會(huì)增加。 所有這些都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間縮短、電池壽命縮短和電池故障。 為了防止這些問(wèn)題，常見(jiàn)鋰電池的建議溫度范圍為-20°C 和-55°C。 對(duì)于超出該范圍的條件，需要特殊的低溫電池以確保安全性和電池壽命。

　　低溫對(duì)鋰電池的損害是永久性的嗎?

　　由于極低的溫度會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)鋰電池內(nèi)產(chǎn)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，因此造成的損壞是永久性的。 為了了解電池內(nèi)部到底發(fā)生了什么以及如何發(fā)生，讓我們從一些基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)始。

　　鋰離子電池有一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極。 充電時(shí)，鋰離子從正極晶格開(kāi)始，穿過(guò)電解質(zhì)隔膜到達(dá)負(fù)極，并嵌入石墨層中。 放電時(shí)，發(fā)生相反的情況：鋰離子從石墨負(fù)極層移動(dòng)到正極晶格。

　　當(dāng)暴露在低溫下時(shí)，一切都會(huì)變慢，從被運(yùn)輸?shù)姆肿拥倪\(yùn)動(dòng)到反應(yīng)速度，再到整個(gè)材料的運(yùn)輸過(guò)程。 對(duì)于石墨層和正極晶格中的鋰離子和鋰原子來(lái)說(shuō)，這種減速尤其明顯。 鋰開(kāi)始在電極-電解質(zhì)界面積聚，而不是嵌入到石墨層中，這導(dǎo)致充電過(guò)程中形成鋰枝晶(金屬鋰積聚在負(fù)極表面)。

　　這是一種不可逆的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，可能會(huì)因鋰枝晶造成的結(jié)構(gòu)損壞而導(dǎo)致容量損失、短路增加和安全隱患。

　　當(dāng)電池在極端低溫條件下放電時(shí)，正極活性物質(zhì)會(huì)損失，并且由于活性顆粒從正極破裂以及過(guò)渡金屬元素向負(fù)極移動(dòng)，導(dǎo)致金屬顆粒積聚。 這會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)出現(xiàn)鋰沉積。

　　當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)鋰電池暴露在低溫下時(shí)，容量會(huì)損失多少?

　　在一項(xiàng)研究中，研究人員證明了標(biāo)準(zhǔn)鋰電池暴露在低溫下時(shí)會(huì)損失多少容量。 在這項(xiàng)研究中，研究人員將電池置于低溫下 48 小時(shí)，然后將電池恢復(fù)至室溫，然后在兩種設(shè)置下測(cè)試它們的容量損失。 以慢/小速率充放電的電池?fù)p失了3.2%的容量，以快/高速率充放電的電池?fù)p失了6%的電池容量。

　　低溫暴露導(dǎo)致存儲(chǔ)問(wèn)題的主要原因有兩個(gè)，如圖 3 所示：

　　正極破裂。

　　正極顆粒的脫離形成粘合劑并導(dǎo)致電化學(xué)活性降低。

　　除了存儲(chǔ)問(wèn)題外，這種永久性損壞還可能導(dǎo)致電池完全失效，甚至導(dǎo)致電池爆炸等安全隱患。 這就是為什么建議在極冷環(huán)境下使用專門設(shè)計(jì)的低溫鋰電池。

　　低溫鋰電池與標(biāo)準(zhǔn)電池有何不同?

　　標(biāo)準(zhǔn)電池的建議溫度范圍為 -20°C 至 +50°C，而專門設(shè)計(jì)的低溫鋰電池可以在低于 -20°C 的溫度下安全有效地運(yùn)行。 這些電池在結(jié)構(gòu)上與標(biāo)準(zhǔn)鋰電池相似，但其電解質(zhì)和膜經(jīng)過(guò)修改，以適應(yīng)在較低溫度下充電、放電和存儲(chǔ)能量。

　　為什么鉅大是定制低溫電池解決方案的首選?

　　在鉅大，我們專注于為各種應(yīng)用提供高質(zhì)量、耐用的低溫電池。 作為定制電池組領(lǐng)域的專家，我們超越大多數(shù)電池組制造商，確保所有客戶都能獲得滿足其特定需求的最佳產(chǎn)品。

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