

锂离子电池息有高的量密感,加上设计灵活性及答环寿命长,无记忆效应,自放电率低,对环愿无污染等显警特点,在移动式电子设备,电动汽车以及国,防军工等喜技术领装得到了她来越广泛的应用,但易由于电列汽车,航天及军事等领城泊使用环境此校当刻,要求行离子电池要在较宽的澜度范用内使用,因比其高低测性能一直备受人信的关注,本文以一种国内已商品化的锂离子电池的科研改进型号为研究对象,对其在高低温条件下的性能进行了测试,为厂家改进电池工艺提供了一定的数据参考。

1、实验
1.1仪器与材料
实验仪器:高结度电池性鲜测试系统,RK-TD-150高低温防爆试验箱(东莞瑞凯V/RIUKAI产),RK-TH-408L恒温恒湿试验箱(东莞瑞凯V/RIUKAI产).实验电池:国产电池芯,标称电压37V,标称容量11Ah.
1.2 实验方法及条件(1)试验前准备工作:
a在常洞(232)<C下,将变输所甲电池确症管环5次,充放电条件:将电池用3500mA恒流态电到A.2V转恒乐态电至350mA。态放电之间將置1h;用3500mA恒涂放电至27V. b。分别将电池在-20C和65C的环境条件下搁置6h,再进行不同温度(-20C和65C)下的充放电实验。(2)高低温充放电
将电池置于高温防爆箱(65C)或调湿调湿箱(-20C)中,用3500mA恒流充电到42V转画压充电至350mA;充放电之间將置1h;用3500mA恒流放电至27V.
2、实验结果及讨论
2.1锂离子电池的低温充放电性能
电池在常温(232)C和低温(-20C)条件下的充电曲线如图1所示。

表1给出了电池在常温与低温下的恒流恒压充电容量与充电总容量的数值。
结合图1和表1可知,与常混充电过标相比,电池在低温时,恒流充电过程中的端电压开高(可能是,由于在低温条件下,申池的极化比较大,相向的电压变化也此较大),恒流充电时回降低,而其恒压充电时间眼层死长,他错电池89平均充电电压上升,充电效率葬低,电池的柜流充电容量与充电总容量择低,空温条件下,电池8涂充电容量与充电总容量之比为52%;当得世格外-20C,曲的的行涂态电客量与态直总客量之比仅为6.2%,碗因分析:中池在每沿下,电池中的话性物晒形化学污性降低;电率液中的部分彩预固,导号L话移校数量减少,导电熊力下降;电池充电的过程中出现大量金属锂沉积,浓差极化增加,电压快速升高。
电池分别在常温(232)C和低温-20C条件下的放电曲线如图2所示。

从画中可以置出:在-20时,锂鹰子电池放电过程的端电压降低,放电平均电压降低,放电的电压平台铰常湿而言下降救快,这可能是由于在低晶条件下,电解波的周子导电率降低,导致低留下欧姆极化,浓建极化和电化学极化均增大,在电池故电曲线上就表现为放电电压的降低。对于其容量而言,由于低疆因的充电数率不亮,导致其放电咨量也相应下降,从电池的微观来看,低温(<0C)充电会引发锂离子还原成金属锂枝晶反应,这种锂金属枝晶,锐角锋利,易刺穿电池内部隔膜,引发电池内短路,存在一定的安全隐患。
2.2锂离子电池的高温充放电性能
电池分别在常温(232)C和高温65C条件下的充电曲线如图3所示。

结合图3表20以看出;与常得充电过科粗比,电池在高强时的充电电压讯素开高到济电发制电压:恒济充电B间明层隆低,而基恒压充电时间平为0,整个充电过得讯波结束,电池在65"%借存一段时间后,在该条件下充人的容量仅为常温的20.8%,这可能是由于在高温条件下充电时,电池的正负吸材料表面S日膜发生变化,电解液等可能在高温条件下发生一定的到反应活性细的量减少以及患游内服结沟发生了一定的不可逆变化,使得心的内阳牌大,同时,电池中的某些汤加剂在常温时有利于电他推第提高,但具在高温条件下如不一定可以起已到同样的效果。
电池分别在常温(232)C和高温65C条件下的放电曲线如图4所示。

从图中可以看出:在65"C时锂离子电池的放电起始电压明显下降,放电时间减少;同时由于充电接受能力下降造成充人容量降低。故其放电容量低。
随后将资电池查新置于室置环境测置一设时间待其剔定,再对其进行充放电实验,发频议种由于高堡引质动变化呈现出严直的不可逆性,这可能是由于高显条件下,引制了电池电能痰的会船或者是电池材料的结构发生了不可逆的变化,导致电池在高温条件下充放电电压平台以及容量的下降。电池经高温充放电后,电池在室温下搁置观察无变形,无爆炸等现象,这些指标均符合电池标准要求。
3、结论
本文刘电池在低疆-20C和高温65C下的充放电性销进行了测试,研究表明:在-20C低温播置后,该电池外形没有发生变化,在低温下充人的咨置为常洞的83%;在65%商混原置后,电池在高温下充人的音量仪为常温的2.8%,目再将电池恢复至,常湿后其音置无法恢复。可见该电池的低温充放电,性能优于其高温性能,但都劣于常温充放电性能,而对于电池在高低湿多件下的充放电现象的具体原因,我们将在后续的试验中做更进一步的研究。