锂电池负极导电剂用量对电池低温性能的影响(锂离子电池负极导电剂)

影响磷酸铁锂电池低温性能的因素有哪些

磷酸铁锂电池受温度影响很大，需要对电池进行热管理才能提高电池的使用效率。

磷酸铁锂电池在0～-20℃温度下，放电容量分别相当于25℃温度下放电容量的88.05%、65.52%和38.88%;放电平均电压依次为3.134、2.963V和2.788V，一20℃放电平均电压比25℃时降低了0.431V。从上述分析可知，随着温度的降低，锂离子电池的放电平均电压和放电容量均有所降低，尤其当温度为-20℃时，电池的放电容量和放电平均电压下降较快。

低温对磷酸铁锂电池的正负极、电解液和粘接剂等都存在影响。比如，磷酸铁锂电池正极本身电子导电性比较差，低温环境下容易产生极化，从而降低电池容量；受低温影响，石墨嵌锂速度降低，容易在负极表面析出金属锂，如果充电后搁置时间不足而投入使用，金属锂无法全部再次嵌入石墨内部，部分金属锂持续存在负极的表面，极有可能形成锂枝晶，影响电池安全。

低温下，电解液黏度会增加，锂离子迁移阻抗也会随之增大；此外，在磷酸铁锂电池的生产工艺中，粘接剂也是一个非常关键的因素，低温对粘接剂的性能也会产生较大影响。不仅如此，磷酸铁锂电池在低温充电时，锂离子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，析出的金属锂枝晶也可能会刺穿隔膜，从而影响安全性能。

磷酸铁锂电池的低温特性是由其材料特性决定的，很难改变。做过很多实验，不同材料锂电池的低温性能也有区别，现在最热火的磷酸铁锂是低温性能最差的，我们的产品在-10℃时放出容量为最大容量的89%，应该在业内已经是比较高的；在55℃下放出容量可达到95%，相对低温的衰减还是比较少的。

对磷酸铁锂电池来说，过度放电和过度充电对电池的容量都有损害。正确使用锂电池的方法，就是电量不满即可充，避免电量用完再充，避免过充。锂电池的最佳使用温度是0到35摄氏度。低温环境会降低锂离子的活性，电池放电能力变弱，使用时间缩短。如果锂电池处于低温环境的时间较短，这种损害只是暂时的，不会对电池容量产生损害。当温度回升之后，性能会恢复。

不过，如果磷酸铁锂电池长时间在低温环境下工作和充放电，电池阳极表面会析出金属锂，这个过程不可逆，会对电池容量造成永久损害。

以上就是温度对磷酸铁锂电池性能的影响，锂电池低温充电，有个确切的且不可接受的危害是锂单质沉积，循环寿命受损且热失控风险上升。

磷酸铁锂电池低温对电池有损伤吗

磷酸铁锂电池低温对电池有损伤，磷酸铁锂电池的低温特性是由其材料特性决定的，很难改变。最好办法就是尽量不要在低温环境下使用锂电池，或采取必要保温措施，可大大提高其使用特性。

1.正极结构正极材料的三维结构制约着磷酸铁锂电池的扩散速率，低温下影响尤其明显。不同正极材料具有不同的三维结构，目前用作电动汽车动力电池的正极材料主要是磷酸铁锂、镍钴锰三元材料和锰酸锂。磷酸铁锂电池在-20°C的放电容量只能达到常温容量的67.38%，而镍钴锰三元电池能够达到70.1%。

2.高熔点溶剂由于电解液混合溶剂中存在高熔点溶剂，锂电池电解液在低温环境下黏度增大，当温度过低时会发生电解液凝固现象，导致锂离子在电解液中传输速率降低。

3.锂离子扩散速率低温环境下锂离子在石墨负极中的扩散速率降低。低温环境下锂离子电池的电荷迁移阻抗增大，导致锂离子在石墨负极中的扩散速率降低是影响磷酸铁锂电池低温性能的重要原因。

4.SEI膜低温环境下，磷酸铁锂电池负极的SEI膜增厚，SEI膜阻抗增大导致锂离子在SEI膜中的传导速率降低，最终锂离子电池在低温环境下充放电形成极化降低充放电效率。

5.生产环境磷酸铁锂电池做为一个化工原料众多、工艺繁杂的高科技产品，其生产环境对温度、湿度、粉尘等都有很高的要求，如果没有控制到位，电池品质将出现波动。

总结：目前多因素影响着磷酸铁锂电池的低温性能，如正极的结构、锂离子在电池各部分的迁移速率、SEI膜的厚度及化学成分以及电解液中锂盐和溶剂的选择等。低温性能限制了锂离子电池在电动汽车领域、特种领域及极端环境中的应用，开发低温性能优异的锂电池是市场的迫切需求。

锂电池在低温环境下使用受到限制，除了因为放电容量会严重衰退外，低温下也不能对锂电池进行充电。在低温充电时，电池石墨电极上的锂离子的嵌入和镀锂反应是同时存在的且相互竞争。低温条件下锂离子在石墨中的扩散被抑制，电解液的导电率下降，从而导致嵌入速率降低而在石墨表面上会使镀锂反应更容易产生。

研究表明，一块容量为3500mAh的电池，如果在-10°C的环境中工作，经过不到100次的充放电循环，电量将急剧衰减至500mAh，基本就报废了。也就是说，在-10°C的工作环境中，如果一辆电动汽车每天充放电一次，那么三个月后电池就得报废换新的了。

（图/文/摄： 问答叫兽） 蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019

三元锂电池零下多少度不能用

三元锂电池零下10摄氏度不能用，锂离子电池不能处于过低的温度。在过低的温度下，电池中的锂发生沉积造成内部短路。简单地说，在低温环境下，并不是锂电池真的没电了，而是有电却不能正常释放出来。普通的锂电池在零摄氏度时，其容量会减少20%，当达到零下10摄氏度时，容量可能只有一半左右。

低温环境下为什么不能给锂离子电池充电？锂离子电池不能处于过低的温度。在过低的温度下，电池中的锂发生沉积造成内部短路。简单地说，在低温环境下，并不是锂电池真的没电了，而是有电却不能正常释放出来。普通的锂电池在零摄氏度时，其容量会减少20%，当达到零下10摄氏度时，容量可能只有一半左右。

低温充电电池三元、磷酸铁锂体系-20°C低温0.5C充电，且充放电循环300周以上；-40°C低温0.2C充电，且充放电循环300周以上。

低温放电电池三元、磷酸铁锂体系-40°C高倍率5C持续放电，80%以上容量保持率；-50°C低温放电，75%以上容量保持率。

低温环境下为什么不能给锂离子电池充电？

锂离子电池大部分材料如隔膜、电解液等都是有机材料，熔点沸点较低，如果温度过高电池内部会发生一些负面的化学反应，严重影响电池寿命甚至安全性能。

低温条件下锂离子电池关键材料正极、负极、电解液等电导率降低，导致导电性能下降，会严重影响锂电池寿命。

对于锂电池来说，目前业内尚未有明确的理论支撑其各温度性能下的内阻、放电平台、寿命、容量等必然联系，相关的计算公式和数学模型还在摸索阶段。大体上，锂电池对0-40°C这个区间的温度并不敏感，然而一旦温度超过这个区间，寿命和容量就会打折扣。

做过很多实验，不同材料锂电池的低温性能也有区别，现在最热火的磷酸铁锂是低温性能最差的，我们的产品在-10°C时放出容量为最大容量的89%，应该在业内已经是比较高的；在55°C下放出容量可达到95%，相对低温的衰减还是比较少的。这还是送检产品，大家懂的，质量相对流水线正常产品要高很多。

低温保护就是在气温过低的情况下，锂离子电池中的金属锂会产生沉积现象，不再和物质发生化学反应，从而发生电池内部短路的情况。

由于锂离子电池的工作原理是内部的电解质通过化学反应的变化，在正负极出现电势差从而产生电流。在低温环境下电解质移动得相当慢，从而影响锂离子在正负极之间的转移活性，导致电池充放电性能下降。

有人反映冬天锂离子电池充电充不进去，部分带了锂电池管理系统的是由于产品保护了，还有的他就是由于质量问题充不进去的。

锂电池在冬天使用时间是必然比夏天短的。在此提醒大家，锂电池在冬天最好不要充电。由于低温，负极上嵌套的锂离子会产生离子结晶，直接刺穿隔膜，一般情况下就造成微短路了影响寿命和性能，严重的可能爆炸！

锂电池在低温环境下的影响低温对磷酸铁锂电池的正负极、电解液和粘接剂等都存在影响。

（图/文/摄： 问答叫兽） 问界M5 小鹏汽车P7 AION V 传祺GS8 小鹏P5 理想ONE @2019

锂电池长时间放置在寒冷的环境中，会对电池造成什么影响？

在冬天，几乎所有的电动汽车都将面临电池寿命缩短的问题。因为电动车都是三元锂电池或者磷酸铁锂电池，温度影响是客观事实。除非在技术上有新的突破，否则很难解决电池寿命缩水的问题。较低的温度会降低电池的放电容量。较低的电池温度会抑制电池的放电容量。锂电池在寒冷的冬天对续航里程有影响。锂离子电池的工作原理是内部电解液通过化学反应发生变化，在正负极出现电位差产生电流。

低温下电解液移动相当缓慢，影响锂离子在正负极间的转移活性，导致电池充放电性能下降。简单来说，在低温环境下，并不是锂电池真的没电了，而是有电了还不能正常释放。根据分析数据，普通锂电池在零摄氏度时容量会下降20%，到零下10摄氏度时容量可能只有一半左右。锂电池没有记忆效应。但是它会有自耗的特性，也就是说，电池放的时间越长，它所剩的电量会越来越少。

如果放电池，最好一个月充一次电，80%左右就行了。至于是否影响存储容量，就看你的电池是不是正品了。多多少少会有一点点，但是影响不大。低温会影响移动电源的容量，但不会造成永久性损伤。这是针对长期不在低温环境下使用，或者温度不够低的情况。如果长时间在低温环境或-40℃的超低温环境下使用，移动电源会被“冻住”，永久损坏。

理论上，锂离子电池不能在低于0℃的温度下充电。虽然短时间内没有影响，但是锂电池还是会在阳极表面析出金属锂。而且这个过程是不可逆的。因此，如果电池在低温下反复充电，会损坏电池，降低电池的安全性，尤其是受到外界挤压和冲击时。要想避免这种现象，只能避免在极低温度下使用移动电源，减少移动电源在低温下的使用时间。

锂电池负极加多sp怎么办？

sp是导电剂，加多了导电剂的话，会相应的对负极的克容量有点影响。

但是，通常导电剂的量还是太少了，所以对容量的影响也并不明显。

其实，电池控制导电剂的量，是受成本、极片压实设计这些因素的影响。对于实验室来讲，多加了sp那就是总体导电性更好，更能发挥出负极的性能。这也是为什么实验室里的导电剂都在10%以上而工厂里一般不超过5%的原因。

电池工作原理

蓄电池(Storage Battery)是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电。

通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。它的工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出，比如生活中常用的手机电池等。

它用填满海绵状铅的铅基板栅（又称格子体）作负极，填满二氧化铅的铅基板栅作正极，并用密度1.26--1.33g/mlg/ml的稀硫酸作电解质。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应，生成硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应，生成硫酸铅

。电池在用直流电充电时，两极分别生成单质铅和二氧化铅。移去电源后，它又恢复到放电前的状态，组成化学电池。

铅蓄电池能反复充电、放电，它的单体电压是2V，电池是由一个或多个单体构成的电池组，简称蓄电池，最常见的是6V，其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池（俗称电瓶）是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。

以上内容参考：百度百科-锂电池

以上内容参考：百度百科-克容量

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