电池参数在低温环境下的表现怎样?
电池参数在低温环境下的表现各有不同,总体呈性能下降趋势,但部分电池表现出色。低温会使电解液变黏稠、增加化学反应阻力,导致电池可用容量减少、充放电功率受限,影响电池寿命,充电时还可能有安全隐患。不过像天能部分电池通过技术创新优化了低温性能,比亚迪刀片电池也凭借独特结构和热管理系统在低温下有出色表现 。
具体来说,当锂离子电池处于低温状态时,其可用容量会显著减少,充放电功率也受到限制。从原理上看,环境温度越低,电池内活性物质的活性越低,电解液内阻和粘度越高,离子扩散越难。而且低温下锂离子在电极中的扩散速度慢,较难嵌入而易于脱出,导致容量急速下降。例如,跟室温20℃相比,低温 -20℃下容量衰减已经比较明显,到 -30℃时容量损失更多, -40℃下容量连一半都不到了。
不仅如此,温度越低,电池电解液的电导率越低。当电导率下降之后,溶液传导活性离子的能力就下降,表现为电池内部反应的阻力增加,造成放电能力下降,也就是容量下降。当温度低于 -10℃左右,正极、负极的界面阻抗快速增加,而电解液的阻抗大概在 -20℃左右之后快速上升,这几个阻抗综合起来就导致电池阻抗在低于 -10℃左右快速上升。
而在充电方面,锂离子电池低温充电的表现更加不尽如人意。在低温充电低于0℃时会增大电池内压并可能使安全阀开启。低温下的充电会快速达到恒压阶段,一定程度上降低充电容量、同时增加充电时间。不仅如此,锂离子在低温充电时可能来不及嵌入石墨负极当中,从而析出在负极表面形成金属锂枝晶。这一反应会消耗电池中的可以反复充放电的锂离子,并大幅降低电池容量,析出的金属锂枝晶还可能会刺穿隔膜,从而影响安全性能。需要注意的是,锂离子电池低温放电容量降低,经过常温充放电后可以恢复,属于可逆的容量损失;但是低温充电会造成析锂,是永久性的容量损失。由于低温充电析锂的危害更大,因此锂离子电池的低温充电要比低温放电管控得更严。
不过,也有一些电池在低温环境下有着不错的表现。天能部分电池通过技术创新优化了低温性能。比如天能E5金刚电池采用领先技术,具备超寿命、超耐力、超动力特点,提高了电池一致性,延长使用寿命,在冬季车辆行驶里程和电池性能都有明显提升。天能领跑远程版电池凭借两大专利技术和三大技术突破提升低温表现,专利石墨烯负极技术提升了导电性,高容量三稳电芯提升了容量,高密度集群技术增加了极板活性物质反应面积。
比亚迪刀片电池同样在低温环境下表现出色。搭载刀片电池的比亚迪汉在零下十度以下仍能放出常温下90%的电,放电功率与三元锂电池基本持平。这得益于刀片电池独特的结构和特殊保温材料,强化了低温性能。此外,比亚迪为刀片电池采用科学热管理系统,能自动控制电池内部温度在最佳工作温度,使低温时电池内部温度均匀分布,在一定程度上减缓了低温对电池的影响。
综上所述,虽然低温环境对电池参数有着诸多不利影响,但随着技术的不断进步,越来越多的电池通过创新技术在低温环境下展现出良好的性能。这也为用户在不同气候条件下使用电动汽车等设备提供了更多的保障和便利,相信未来会有更多优秀的电池技术出现,进一步提升电池在低温环境下的表现 。
最新问答





