低溫鋰電池是怎么工作的?

低溫環(huán)境下的低溫鋰電池充放電方法，采用電池管理系統實(shí)時(shí)檢測電池溫度; 電池處理系統用于讀取預設規則，該規則定義了多個(gè)連續的溫標，每個(gè)溫標對應一個(gè)充電截止電壓。 電池處理系統將檢測到的電池溫度值與溫標的溫標進(jìn)行比較，對溫標進(jìn)行校驗，得到相應的充電截止電壓。 電池處理系統由控制電路或充電器通知。指令操作根據充電截止電壓對鋰電池組進(jìn)行充電。

該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：通過(guò)鋰電池組與搬運系統的配合，鋰電池組無(wú)需外部加熱即可在低溫下充放電，不會(huì )出現“鋰晶支化”現象。

鋰電池在低溫下的問(wèn)題

在低溫條件下，低溫鋰電池存在各種活性物質(zhì)活性降低、電池電極反應速率低、電池功能低、實(shí)際充電容量低、電池運行時(shí)間縮短等問(wèn)題。

鋰電池在低溫充電過(guò)程中，極易造成鋰離子在負極分離，導致鋰金屬結晶，即出現“鋰晶支化”現象。 “鋰晶枝”的形成會(huì )破壞電池的屏障，造成電池內部正負極短路，造成安全問(wèn)題。 鋰金屬與電解液發(fā)生反應以降低電池活性并加速電池壽命。

預防“鋰晶枝”的方法

現有技術(shù)中=在使用鋰電池時(shí)，為了防止出現“鋰晶支”現象，一般選擇3種方法：

停止對鋰電池進(jìn)行低溫充電

很明顯，很多領(lǐng)域對鋰電池的需求我并不滿(mǎn)足，尤其是現在的電動(dòng)汽車(chē)品類(lèi)。 由于其應用范圍廣，特別是在我國北方，冬季氣候比較寒冷，室外溫度可達-30℃。 格瑞普的現有技術(shù)突破了這一限制，可以產(chǎn)生高性能的低溫放電性能。 低溫成型電池在-40°C和0.2C時(shí)放電效率可達60%以上，放電效率可達80%以上@ -30°C 時(shí)為 0.2C。

加熱鋰電池

二是鋰電池必須在低溫環(huán)境下充電時(shí)對鋰電池進(jìn)行加熱，防止出現“鋰晶”現象。 雖然在應用上優(yōu)于第一種，但其結構復雜、控制難度大、故障率高一直影響著(zhù)低溫鋰電池的應用，尤其是在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。

電池通過(guò)小電流脈沖充滿(mǎn)電

三是在低溫環(huán)境下小電流脈沖后對電池充滿(mǎn)電。 理論上改善了低溫充電無(wú)注入的問(wèn)題，形成過(guò)程中低溫狀態(tài)下的電子移動(dòng)速度大于鋰離子遷移速度。 然而，在低溫條件下，正負匹配的數量被忽略了。 不平衡引起的安全問(wèn)題是一種“相對過(guò)充現象”。

鋰電池充放電方法

需要解決的問(wèn)題是鋰電池的充放電方法，防止鋰電池在低溫下充電，并分離鋰金屬。 鋰電池低溫充電方式：電池處理系統實(shí)時(shí)檢測電池溫度; 電池處理系統讀取預設規則，定義多個(gè)連續的溫標，每個(gè)溫標對應一個(gè)充電截止電壓。

電池充放電方法，根據電池不攻擊“鋰晶”溫標，確定合適的充電截止電壓和放電截止電壓; 初始恒流充電，當電池電壓上升到充電截止電壓時(shí)，恒壓充電，實(shí)時(shí)檢測電池溫度，在后續充電過(guò)程中，電池溫度逐漸升高，電池溫度達到另一個(gè)溫標 ，則相應的充電截止電壓也隨之上升，按照新的充電截止電壓進(jìn)行充電，直到電池充滿(mǎn)為止。 同時(shí)，電池充電方式還可以根據溫標進(jìn)一步確定合適的充電電流。