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文档简介

为什么冬天锂电池容量会变低锂离子电池自从进入市场以来，以其寿命长、比容量大、无记忆效应等优点，获得了广泛的应用。锂离子电池在低温条件下使用存在容量低、衰减严重、循环倍率性能差、析锂现象明显、脱嵌锂不平衡等问题。然而，随着应用领域不断拓展，锂离子电池的低温性能低劣带来的制约愈加明显。据报道，在-20℃时锂离子电池放电容量只有室温时的31.5%左右。传统锂离子电池工作温度在-20~+55℃之间。但是在航空航天、军工、电动车等领域，要求电池能在-40℃正常工作。因此，改善锂离子电池低温性能具有重大意义。一制约锂离子电池低温性能的因素a.低温环境下，电解液的黏度增大，甚至部分凝固，导致锂离子电池的导电率下降。b.低温环境下电解液与负极、隔膜之间的相容性变差。c.低温环境下锂离子电池的负极析锂比较严重，并且析出的金属锂与电解液发生反应，其产物沉积导致固态电解质界面膜（SEI膜）厚度的增加。

d.低温环境下锂离子电池在活性物质内部扩散系统降低，电荷转移阻抗（Rct）显著增大。二影响锂离子电池低温性能因素的探讨专家观点一：电解液对锂离子电池低温性能的影响最大，电解液的成分及物化性能对电池低温性能有重要影响。电池低温下循环面临的问题是：电解液粘度会变大，离子传导速度变慢，造成外电路电子迁移速度不匹配，因此电池出现严重极化，充放电容量出现急剧降低。尤其当低温充电时，锂离子很容易在负极表面形成锂枝晶，导致电池失效。电解液的低温性能与电解液自身电导率的大小关系密切，电导率大电解液的传输离子快，低温下可以发挥出更多的容量。电解液中的锂盐解离的越多，迁移数目就越多，电导率就越高。电导率高，离子传导速率越快，所受极化就越小，在低温下电池的性能表现越好。因此较高的电导率是实现锂离子蓄电池良好低温性能的必要条件。电解液的电导率与电解液的组成成分有关，减小溶剂的粘度是提高电解液电导率的途径之一。溶剂低温下具有良好的流动性是离子运输的保障，而低温下电解液在负极所形成的固体电解质膜（SEI膜）也是影响锂离子传导的关键，且RSEI为锂离子电池在低温环境下的主要阻抗。专家观点二：限制锂离子电池低温性能的主要因素是低温下急剧增加的Li+扩散阻抗，而并非SEI膜。三为保证锂离子电池的低温性能，需要做好以下几点：

(1)形成薄而致密的SEI膜；(2)保证Li+在活性物质中具有较大的扩散系数；(3)电解液在低温下具有高的离子电导率。此外，研究中还可另辟蹊径，将目光投向另一类锂离子电池—全固态锂离子电池。相较常规的锂离子电

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