農用車用鋰離子電池低溫性能探析

□徐梓婷

（西京學院 陜西 西安 710123）

農用車用鋰離子電池低溫性能探析

□徐梓婷

（西京學院 陜西 西安 710123）

隨著人們對于綠色環保的重視，在能源的使用上發明了鋰離子電池能源。就目前來看，鋰離子電池在綠色能源中的應用已經普及，但其較差的低溫性能使一些特殊的領域備受限制。當溫度降低至-10℃時，鋰離子電池的放電能力和工作電壓都會受到影響。在電動車領域受到的影響最為直接，鋰離子電池受外界溫度影響的同時，對電動車的性能造成限制，從而影響到居民的使用。因此對于車用鋰離子電子的低溫性能進行標的檢測，并針對其性能做出加熱系統，從而確保電動車在低溫下的正常運行。

鋰離子電池；低溫性能；檢測

1 鋰離子電池對于電動車的重要性

鋰離子作為電動車的主要動力能源，其重要性不言而喻。在長期的鋰離子電池的發展史中，鋰離子已經成為一種較為完善的能源之一，從早期的鋰電池開始，經過了多項重大的改革創新，發展為如今具有一定環保能力、可重復使用等多個便利因素的能源。在電動車上更是如此，由鋰離子電池提供能源，并維持電動車的日常運轉，從而對人們的生活水平做出適當的提高。

2 電解液對于電池低溫性能的影響

電解液作為鋰離子電池的主要構成部分，利用電池內部正、負極支架傳遞離子的作用。同時在對鋰離子電池進行低溫檢測時，就需要著重對電解液急性檢測，而電解液對低溫性能的影響主要體現在以下幾個方面。

2.1 電導率

如何衡量電解液的性能需要從電導率的參數上來看，準確的來說電導率決定著電極的內阻和倍率特性，在鋰離子電池的電解液中較高的電導率是實現其良好低溫性能的必要條件。無論是從有機溶劑方面還是其本身的特性上來說，溶液的介電常數和粘度都是影響電導率的主要因素。介電常數越大，能夠使鋰離子與陰離子之間的靜電作用越小，鋰鹽舊越容易分解，自由離子的數量也就越多。而溶液的粘度會對自由離子產生的影響最為直接，粘度越大，電導率越小，反之則相反。因此對于溶液介電常數和粘度有一定的要求，要有適當的液態溫度范圍，熔點或是沸點等。

2.2 SEI膜

簡單來說，SEI膜就是在液態鋰離子電池首次充放電的過程中，電極材料與電解液在固液相界面上發生反應，形成一層覆蓋在電極材料表面的鈍化層。形成的層鈍化膜能夠有效的阻止溶劑分子的通過，但Li+卻可以經過該鈍層自由的嵌入和脫出，具有固體的電解質的特征，所以這種鈍化膜也被成為“固體電解質界面膜”簡稱SEI。在對鋰離子進行低溫檢測時，SEI膜也可以有效的對溫度產生一定的反應，觀察反應的同時對溫度性能進行記錄。質量較好的SEI膜具有有機溶劑不溶性，對于能夠自由進出的溶劑分子進行攔截，使其禁止跨越，從而解決溶劑分子對電極的破壞，繼而提升鋰離子電池電極的循環壽命。

3 溫度變化對鋰離子電池內部產生的影響

根據不同溫度下的電池放電性能進行比較，在進行比較時可以針對容量比率進行比價，溫度在常溫的情況下，也就是20℃左右，電池的放電電流與倍率都為正常數值。根據不同溫度的數據可以明顯的看出，鋰離子電池的工作性能有著明顯的降低。在常溫情況下，鋰離子電池能夠維持著正常的工作狀態和性能，而在低溫-20℃的時候，鋰離子的性能已經呈較大幅度的降低，對于4C無法進行放電。在-40℃的情況下，以10A恒流放電的可用容率只有22.31%，而對于1C或者更大的倍率無法進行放電，由此可見，在目前鋰離子電池能源中，溫度對于電池本身造成的影響。而且鋰離子電池在同一充電的倍率下，也會隨著外界溫度的降低而產生變化，溫度越低，電池恒流充電容量越容易產生衰減，與放電容量相比，衰減程度更加嚴重。因此針對鋰離子電池存在的缺陷要進行對應的探究，綜合完善鋰離子電池對于生活的應用。

結束語

鋰離子電池在低溫與常溫的情況下本身的性能會產生變化，隨著溫度的降低，電池內部的放電阻值會升高，當溫度小于-20℃時，放電內內阻會明顯的增大。同時在低溫的環境中，鋰離子電池具有相同放電的功率下，放電容量和放電電壓都會產生明顯的變化，同正常溫度下相比，低溫下的鋰離子電池性能會產生不可逆的損失，而充電性能也會有相對程度的衰減。因此在低溫環境的實際應用中，需要借助輔助工具如加溫系統等，對電池內部進行加熱，從而降低溫度對于電池性能的影響，提升電池的工作性能。

[1]楊瑩瑩,魏學哲,劉耀鋒.車用鋰離子電池低溫性能研究[J].機電一體化,2016,22(6):30-35.

[2]雷治國,張承寧,李軍求,等.電動車用鋰離子電池低溫性能研究[J].汽車工程,2013,35(10):927-933.

1004-7026（2017）06-0091-01

U469.72

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.06.063

徐梓婷（1997.2-），陜西 西安，西京學院，機電一體化專業。