Tác hại của nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp đối với pin lithium

Nhiệt độ cao làm hỏng pin lithium:

Khi nhiệt độ giảm, tốc độ phản ứng điện cực cũng giảm. Giả thiết rằng điện áp của pin sẽ không thay đổi, dòng điện sạc và xả sẽ giảm, và năng lượng sạc pin cũng sẽ giảm. Từ quan điểm của các yếu tố môi trường khác nhau, nhiệt độ có tác hại lớn đến các đặc tính sạc của pin sạc. Mức độ điện liên quan chặt chẽ đến sự ăn mòn điện hóa của trang điện phân của pin lithium và nhiệt độ làm việc. Trang điện giải của pin lithium được coi là hệ tim mạch của pin sạc. Ngược lại, nhiệt độ tăng, tức là năng lượng của pin lithium polymer lithium tăng lên. Ngoài ra, nhiệt độ sẽ tiếp tục gây nguy hiểm cho tốc độ vận chuyển của chất điện phân pin lithium, sự gia tăng nhiệt độ sẽ tăng tốc, nhiệt độ vận chuyển sẽ giảm, tốc độ vận chuyển sẽ chậm lại và các đặc tính sạc của pin lithium sẽ tiếp tục bị đe dọa. Tuy nhiên, nhiệt độ cao vượt quá 45 độ sẽ phá hủy sự cân bằng phản ứng hóa học bên trong của pin sạc và gây ra các phản ứng bất lợi.

Thiệt hại của pin lithium ở nhiệt độ thấp:

Khi đặt trong môi trường tự nhiên nhiệt độ thấp trong thời gian ngắn, hoặc khi nhiệt độ không đủ thấp, pin lithium chỉ gây nguy hiểm tạm thời cho nguồn pin chứ không dễ gây hỏng vĩnh viễn. Tuy nhiên, việc sử dụng lâu dài trong môi trường tự nhiên nhiệt độ thấp hoặc môi trường tự nhiên nhiệt độ thấp -40 độ có thể dẫn đến "đóng băng" pin lithium và hư hỏng vĩnh viễn.

Ngoài ra, khi pin lithium được sạc ở nhiệt độ thấp, lithium kim loại sẽ bị hòa tan trong bề mặt oxy hóa anốt của pin sạc lại được và toàn bộ quá trình này là không thể đảo ngược. Điều này sẽ gây ra hư hỏng vĩnh viễn cho pin sạc lại được và làm giảm hệ số an toàn của pin sạc. Do đó, nhiều thiết bị pin lithium được trang bị thiết bị bảo vệ, để pin không thể được sạc ở nhiệt độ thấp.

Trong hệ thống cung cấp năng lượng của xe điện thuần túy, kiểm soát nhiệt độ là một trong những thông số chính quan trọng nhất, và nó cũng là yếu tố chính gây nguy hiểm cho hiệu suất của ắc quy. Trong tất cả các phần mềm hệ thống kiểm tra pin, nhiệt độ phải được đánh dấu. Bởi vì nhiệt độ rất có hại cho hoạt động của pin, bao gồm điện trở bên trong, đặc tính làm đầy, đặc tính sạc và xả, hệ số an toàn, tuổi thọ sử dụng, v.v. của pin sạc.

Điện áp làm việc khi xả sạc trung bình và khối lượng của pin lithium giảm khi nhiệt độ giảm, đặc biệt là ở -20 độ, điện dung xả sạc và điện áp làm việc xả sạc trung bình của pin sạc lại giảm nhanh chóng.

Theo phân tích điện hóa, điện trở màng SEI và điện trở dung dịch nước không thay đổi nhiều trong mọi phạm vi nhiệt độ, và ít gây hại cho các đặc tính nhiệt độ thấp của pin sạc lại được; Điện trở truyền điện tích thay đổi rất nhiều trong toàn bộ phạm vi nhiệt độ và phạm vi thay đổi lớn hơn so với điện trở dung dịch nước và điện trở phim SEI. Nguyên nhân nằm ở chỗ, với sự giảm nhiệt độ, độ dẫn ion dương của chất điện phân pin lithium giảm, và điện trở phim SEI và điện trở ăn mòn điện hóa tăng lên, dẫn đến việc cải thiện phân cực bus Euro, phân cực nồng độ và phân cực xúc tác quang ở nhiệt độ thấp. Trên đường cong phóng điện tích của pin sạc lại được, điện áp làm việc trung bình và điện dung phóng điện trung bình giảm khi nhiệt độ giảm.

Nhiệt độ ứng dụng pin lithium tốt nhất là 0 đến 35 độ. Tính đặc trưng của pin lithium-ion bị giảm theo tiêu chuẩn nhiệt độ thấp, khả năng sạc và xả của pin sạc lại bị suy yếu và thời gian sử dụng bị giảm. Trong môi trường tự nhiên nhiệt độ thấp trong thời gian ngắn, việc phá hủy pin lithium chỉ là tạm thời, không dễ gây hại cho năng lượng của pin. Sau khi nhiệt độ ấm lên, tính năng sẽ được sửa chữa.

Tuy nhiên, nếu pin sạc được sạc trong môi trường làm việc ở nhiệt độ cực thấp trong thời gian dài, kim loại lithium sẽ bị hòa tan trong bề mặt oxy hóa anốt của pin sạc. Toàn bộ quá trình này là không thể đảo ngược và sẽ gây ra thiệt hại vĩnh viễn cho nguồn pin. Do các vấn đề về chất lượng sản phẩm của chính pin sạc lại được, cũng như các vấn đề về chất lượng sản phẩm của chính nó và các vấn đề về khả năng xử lý, điện thoại di động sẽ tự động tắt ở nhiệt độ thấp. Một mặt là do cách bảo vệ của pin, mặt khác cũng do quá trình sản xuất không đạt chất lượng và quá trình lão hóa của chính pin của hãng.

Tóm tắt: do nền tảng dịch vụ điện áp làm việc thấp của pin lithium trong quá trình sạc và xả ở nhiệt độ thấp, điện dung sạc và xả ở nhiệt độ thấp giảm đáng kể. Tuy nhiên, với sự phát triển của việc sạc pin ở nhiệt độ phòng, thiệt hại sẽ được bù đắp hoàn toàn tự động và thuộc loại thiệt hại có thể khắc phục được. Tuy nhiên, khi sạc pin ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ quá thấp hoặc tốc độ quá cao thường sẽ gây ra các sợi nhỏ liti không thể phục hồi và tổn thương thể tích không thể phục hồi của các tế bào liti, và sau đó gây nguy hiểm đến hệ số an toàn của pin có thể sạc lại.