低温充电对锂电池的影响(低温会对锂电池造成损坏吗)
低温会影响电池容量吗
我们常常有听到身边的人抱怨,很费解冬天锂电池怎么充不进电?这是质量问题充不进去的,还是产品受到了保护?到底是什么原因造成的?在此小编提醒大家,锂电池在冬天使用时间是必然比夏天短的,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!
低温保护就是在气温过低的情况下,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。
低温保护是锂电池的一种‘自我保护’机制
一般来说,手机锂离子电池的低温保护在0℃左右,笔记本电脑低温保护在5℃左右,这是由于两者电池中的化学反应物质不同造成的。“笔记本的电池容量要比手机大得多,电池容量越大,在低温环境下强行充电更易发生危险,因此安全系数较高。
低温下充电可能导致不可逆损坏
专家:锂电池低温充不进电的原因有两种,一是低温导致电池本身出现性能退化影响充电,二是设备保护不让充。
实验中这些现象的发生,说明了两点:一是在0~1℃时,这些设备电池的性能还没有发生太严重的变化;二是iPad等设备的保护措施比较完善。
锂电池该充电多久才合适?通常情况下锂电池推荐的标准充电时间是15小时,这是怎么算出来的呢?前面说了,充电电流跟C有关,一般设定为0.1C的充电电流,这样算的话,理论上应该是10小时,但是,一般考虑到充电效率的问题,厂家建议充止容量的1.5倍,所以标准时间是15小时。
当然了,现在很少有充这么久的了。由于电池本身性能提高,可承受的充电电流增大了,自然时间就缩短了。比如锂电池,快充模式下,一般设置为0.3C到1C,不过一般推荐越低越有利于电池寿命和充电效率,一般在0.5C以下为好。需要补充强调的一点就是:锂电池的充电电流和充电时间之间并不是简单的线性关系。
比如说,以0.1C的速率充电,结果却需要15个小时,并不意味着就充到了容量的1.5倍,这里头主要是充电效率的关系,而我的理解是,恒定的电流在不同的时间里充进的容量不是恒量。以上就是深圳锂电池公司给大家介绍关于锂电池该充电多久才合适的相关内容,还有什么不懂的可以拨打我们的免费热线电话!
锂电池的充电方式分为两种,较为简单的是纯粹恒流。即CC,这个往往要配合充电时间的控制。比较先进的也是比较典型的是CC/CV,即恒流+恒压。就是说,先以一个较大的充电速率,这个阶段叫快充,充到了一个电压阀值,转入涓充模式,使电压一点一点上升到最高电压仿圆,这个时候,容量就比较接近标准容量了,而快充模式结束时,一般可以充到80%左右。
这个电压阀值称为过压阀值,现在的锂电池的最高电压大多去到4.35V,面对这种情形,一个推荐的标准阀值是4.2V。但是,要记住,它只是一个统计值,大多数时候,我们会选择一个稍低一点的,但也不能太低,太低的话充电效率不高。有一些较为先进的充电方案里还有一个预充阶段。
这是什么概念呢?前面说了,放电太深了,电压下降得很厉害,而且会损伤锂电池。如果我们在对这类过度放电的电池快充以前,有一个涓充模式的缓和过程,可以一定程度修复一下有损伤的电池。这也就是常说的,一个好的充电器,可以让频临死亡的充电池“死而复生”。充电速率意味着充电时间长短,在这个时代,时间比什么都吸引眼球,所以听说现在出现了一些超大速率的能耐大电流的充电电池。
锂离子电池系统主要是由正极、负极、隔膜及电解液组成的。在低温条件下,电池部分材料性能会到严重影响,使电池使用寿命降低,那低温下禁止锂电池禁止充电的原因有什么呢?
(1)低温下充电可能导致不可逆损坏
研究表明,锂电池低温充不进电的原因有两种,一是低温导致电池本身出现性能退化影响充电,二是设备保护不让充。一般在0~1℃时,锂备滑塌电池的性能还不会发生太严重的变化。
(2)电池具有保护装置
例如苹果产品,相关技术人员说,苹果设备内部有温度保护设置,正常使用范围一般为0~35℃,过低或过高都会警示甚至自动断电关机。建议环境温度过低或手机发烫时不要充电,否则会影响电池寿命。
(3)金属锂沉积严重
低温下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。因为随着温度的降低,石墨负极的动力学与热力让凳学特性进步一变差,充电过程中,负极的电化学极化明显加剧,析出的金属锂容易形成锂枝晶,穿破隔膜并导致正负极短路。
小结:锂离子电池应避免在低温下充电。当电池必须在低温下充电时,需要尽可能选择小电流(即慢充)对锂电池进行充电,并在充电后对其进行充分搁置,从而保证析出的金属锂能够与负极材料的每一单元充分反应,重新嵌入到负极内部。
低温会不会对手机电池有影响?
会有影响,气温太低会让手机电池暂时出问题,如果从过低的室外温度进入到室内,会使得水汽凝结到手机上,进入主板中使手机受潮,因此会发生突然死机甚至无法开机现象。
因此,在气温骤变的情况下,尽量不要使用手机通话,或者改用耳机通话,避免手机直接暴露,或者给手机买个较厚的套儿,能起到一定保护作用。
对于锂离子电池而言,不论是国标还是企标,对放电的下限温度都有着严格的限制:不低于-20℃。而对于充电温度而言,则不仅会像放电一样规定最低温度,甚至明确规定低温下只能小倍率充电、且不能满充(例如0~15度时只能0.2C充电,且上限电压是4.0V)。
锂离子电池低温放电容量会降低,但是经过常温充放电后可以恢复,是可逆的容量损失;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的更严。目前很多电池厂都会用“阶梯充电”的方式描述锂离子电池的充电条件。
扩展资料:
电池部分参数:
额定容量:
在设计规定的条件(如温度、放电率、终止电压等)下,电池应能放出的最低容贺薯量,单位为安培/每小时,以符号C表示。容量受放电率的影响较大,所以常在字母C的右下角以阿拉伯数字标明放电率,如C20=50,表明在20时率下的容量为50安·小时。
电池的理论容量可根据电池反应式中电极活性物质的用量和按法拉第定律计算的活性物质的电化学当量精确求出。由于电池中可能发生的副反应以及设计时的特殊需要,电池的实际容量往往低于理论容量。
额定电压:
电池在常温下的典型工作电压,又称标称电压。它是选用不同种类电池时的参考。电池的实际凳嫌工作电压随不同使用条件等于正、负电极的平衡电极电势之差。它只与电极活性物质的种类有关,而与活性物质的数量无关。
电池电压本质上是直流电压,但在某些特殊条件下,电极反应所引起的金属晶体或某些成相膜的相变会造成电压的微小波动,这种现象称为噪声。波动的幅度很小但频率范围很宽,故可与电路中自激噪声相区别。
开路电压:
电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池在断路时(即没有电流通过两极时)电枣拍手池的正极电极电势与负极的电极电势之差。电池的开路电压用V开表示,即V开=Ф+-Ф-,其中Ф+、Ф-分别为电池的正负极电极电位。
电池的开路电压,一般均小于它的电动势。这是因为电池的两极在电解液溶液中所建立的电极电位,通常并非平衡电极电位,而是稳定电极电位。一般可近似认为电池的开路电压就是电池的电动势。
参考资料来源:百度百科-电池温度
参考资料来源:百度百科-电池
低温对电池的影响
低温对电池的影响是反应速度会慢。出现这种现象的原因是大部分手机用的是锂离子电池,内部由一个正极、一个负极以及在正负极之间的电解液组成。
负极通过化学反应析出锂离子,锂离子运动到正极的过程中产生电流。在低温环境下,锂电池的化学反应速度放缓,因此放电电流变小,电量下降。
扩展资料:
女性遇到这种现象的情况更多,因为她们习惯把手机放在包里,而男性通常把手机放在有一定保温作用的衣服口袋或裤兜里。英国手机专家罗宏基布·克尔建议,要想让手机顺利过冬,把它放在衣服内侧口袋,或者配个厚实些的手机袋。
锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其蔽信谨安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电坦历池。
参考资料来源:人民网——锂电池低温反应速度慢 为何手机不扛冻?
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仔桥境下使用锂电池,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.高槐举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念明猛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。
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