鋰電池具有工作電壓高、比能量高、充放電壽命長(zhǎng)、自放電率低和無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，在全球二次電池市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，比如航空、和軍事領(lǐng)域。但目前鋰電池的低溫工作性能較差，抑制了其在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用。下文是對(duì)鋰電池低溫性能的影響因素進(jìn)行了總結(jié)。
1電解液
電解液一般采用溶有鋰鹽的非水有機(jī)溶劑混合物，如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)等。電解液對(duì)低溫性能的影響主要體現(xiàn)在其對(duì)電導(dǎo)率和固體電解質(zhì)相界面(SEI)膜性質(zhì)的影響。電導(dǎo)率主要受電解液的介電常數(shù)和粘度的影響。介電常數(shù)越大，
溶液自由離子的數(shù)目越多；溶劑粘度越大，電導(dǎo)率越小。因此要求溶劑介電常數(shù)高，粘度低。SEI膜性質(zhì)對(duì)電池的不可逆容量、低溫性能、循環(huán)性能和安全性能都有重要影響。研究表明，SEI膜電阻遠(yuǎn)大于電解液電阻，當(dāng)溫度低于-20℃時(shí)，SEI膜電阻隨著溫度的降低驟增，使電池性能迅速惡化相對(duì)應(yīng)。
2 電極材料
在低溫條件下，電池放電平臺(tái)降低，說明正負(fù)極材料顆粒內(nèi)外層極化增大，即鋰離子存正負(fù)極固體顆粒內(nèi)，傳輸阻抗增大，導(dǎo)致放電過程中電池電壓過早達(dá)到放電終止電壓，放電容量也相應(yīng)減小。
3 電荷傳遞電阻
電荷傳遞電阻愈大，說明電化學(xué)反應(yīng)愈不容易進(jìn)行。研究表明，在低溫條件下，化學(xué)反應(yīng)為整個(gè)鋰電池充放電過程的速度控制，溫度越低，電荷傳遞電阻越大。
綜述，在低溫的環(huán)境下，電解液、電極材料及電荷傳遞電阻都會(huì)受到嚴(yán)重影響，使鋰電池?zé)o法正常工作。
