锂电池冷冻后能直接充电吗

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低温下充电或放电对于锂离子电池的影响都是不可逆的,会造成容量跳水和严重安全隐患。超低温下长时间放置对电池也有不可逆破坏,降低其容量。因此,锂电池冷冻后不能直接充电。

以下是一些相关信息和具体解释:

1、锂离子电池为什么“怕冷”?

温度一低,分子的运动能力下降了,整个反应速度,物质传输过程都会变慢,那么在电池里慢的最显著的就是锂离子/锂原子在石墨(负极)层间和正极晶格中的传输。于是有大量的锂堆积在电极与电解液界面。充电时,锂离子挤不进石墨层里就会直接在负极表面得到电子变成金属锂,堆积成锂枝晶。放电时,锂离子挤在正极晶格表面,又容易造成正极的破裂。

1、低温充电导致析锂,造成严重安全隐患

锂电池冷冻后能直接充电吗-第1张图片

正常的电池充电时,锂离子有序的进入石墨层间,发生插层反应。但是在低温充电时,锂离子挤不进石墨层里就会直接在负极表面得到电子变成金属锂,成为转换反应,堆积成锂枝晶。金属锂非常的活泼,能马上跟电解液反应,生成的物质也不可逆,造成容量损失。此外,金属锂持续生长,容易刺破隔膜与正极相连,造成内短路,易引发严重的安全事故。

1、固态电解质能否解决低温不可逆损失?

在全固态锂离子电池中,固态电解质具有较强的机械性能,能够有效抑制锂枝晶的生长,尤其是全固态薄膜锂离子电池,无需添加导电剂和粘结剂,引起低温性能的恶化机制更少。然而,现有的固态电解质在构造良好接触的“电极/电解质界面”仍然存在较大问题。固-固界面往往很难有固-液界面的兼容性好,同时镀锂及锂枝晶生长问题依旧或多或少的存在;界面电阻高,界面化学反应依旧存在,导致电解质成分的分解和循环锂的损失。

1、低温下锂离子电池充放电过程

锂离子电池的正极一般为三元(NCM)、磷酸铁锂(LFP)和钴酸锂(LCO),负极为石墨(Gr)。充电时,锂离子从正极晶格出来穿过电解液隔膜到负极,嵌入石墨层间。

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