農(nóng)用車用鋰離子電池低溫性能探析

□徐梓婷

（西京學(xué)院 陜西 西安 710123）

農(nóng)用車用鋰離子電池低溫性能探析

□徐梓婷

（西京學(xué)院 陜西 西安 710123）

隨著人們對于綠色環(huán)保的重視，在能源的使用上發(fā)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(yīng)用已經(jīng)普及，但其較差的低溫性能使一些特殊的領(lǐng)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(lǐng)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(tǒng)，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(fā)展史中，鋰離子已經(jīng)成為一種較為完善的能源之一，從早期的鋰電池開始，經(jīng)過了多項重大的改革創(chuàng)新，發(fā)展為如今具有一定環(huán)保能力、可重復(fù)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(zhuǎn)，從而對人們的生活水平做出適當?shù)奶岣摺?/p>

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(gòu)成部分，利用電池內(nèi)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(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 電導(dǎo)率

如何衡量電解液的性能需要從電導(dǎo)率的參數(shù)上來看，準確的來說電導(dǎo)率決定著電極的內(nèi)阻和倍率特性，在鋰離子電池的電解液中較高的電導(dǎo)率是實現(xiàn)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(shù)和粘度都是影響電導(dǎo)率的主要因素。介電常數(shù)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(shù)量也就越多。而溶液的粘度會對自由離子產(chǎn)生的影響最為直接，粘度越大，電導(dǎo)率越小，反之則相反。因此對于溶液介電常數(shù)和粘度有一定的要求，要有適當?shù)囊簯B(tài)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(tài)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(fā)生反應(yīng)，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(jīng)過該鈍層自由的嵌入和脫出，具有固體的電解質(zhì)的特征，所以這種鈍化膜也被成為“固體電解質(zhì)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(chǎn)生一定的反應(yīng)，觀察反應(yīng)的同時對溫度性能進行記錄。質(zhì)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(huán)壽命。

3 溫度變化對鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)生的影響

根據(jù)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(shù)值。根據(jù)不同溫度的數(shù)據(jù)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(tài)和性能，而在低溫-20℃的時候，鋰離子的性能已經(jīng)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(chǎn)生變化，溫度越低，電池恒流充電容量越容易產(chǎn)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(yīng)的探究，綜合完善鋰離子電池對于生活的應(yīng)用。

結(jié)束語

鋰離子電池在低溫與常溫的情況下本身的性能會產(chǎn)生變化，隨著溫度的降低，電池內(nèi)部的放電阻值會升高，當溫度小于-20℃時，放電內(nèi)內(nèi)阻會明顯的增大。同時在低溫的環(huán)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(chǎn)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(chǎn)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(huán)境的實際應(yīng)用中，需要借助輔助工具如加溫系統(tǒng)等，對電池內(nèi)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(xué)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(xué)院，機電一體化專業(yè)。