鋰離子電池包內部溫度變化原因

關于鋰離子電池組來說電池內部熱量出現有反應熱、極化熱和焦耳熱。鋰離子電池組溫度升高的一個重要原因是電池內阻引發的溫度升高。另外，由于發熱電池體的密集擺放，中間區域必然熱量聚集較多，邊緣區域較少則新增了鋰離子電池組中各單體之間的溫度不均衡。

鋰離子電池組溫度調節的方法

●內部調節

將溫度傳感器放置在最具代表性，溫度變化幅度最大的地點，特別是最高溫和最低溫處，以及鋰離子電池組中心熱量積累較厲害區域。

●外部調節

降溫調節：目前考慮到鋰離子電池組熱管理結構的復雜性，大多采用的是結構簡單的風冷方式。且考慮到散熱的均勻性大多采用的并行通風方式。

●升溫調節：結構最簡單的加熱方式就是在鋰離子電池組上下添加加熱板實行加熱，還有就是在每個鋰離子電池組前后纏繞加熱線或者利用加熱膜整個包覆在鋰離子電池組四周進行加熱。

鋰離子電池在低溫下放電容量減少的重要原因

(1)電解液電導率變差、隔膜的潤濕和/或透過性變差、鋰離子的遷移速度變慢、電極/電解液界面上電荷轉移速率減緩等。

(2)另外，SEI膜的阻抗在低溫下會增大，使鋰離子通過電極/電解液界面的速度變慢。其中SEI膜的阻抗新增的原因是：鋰離子在低溫下從負極脫出較為容易，嵌入較為困難。

(3)充電時金屬鋰會出現并與電解液發生反應，形成新的SEI膜覆蓋在原來的SEI膜上，使電池的阻抗增大從而導致電池的容量下降。

低溫對鋰離子電池組性能影響

▲低溫對充放電性能影響

隨著溫度的降低，鋰離子電池的放電平均電壓和放電容量均有所降低，尤其當溫度為-20℃時，電池的放電容量和放電平均電壓下降較快。

▲低溫對循環性能影響

電池在-10℃的環境下容量衰減較快，100次循環后容量僅剩59mAh/g，容量衰減47.8%；將在低溫下放過電的電池在常溫下進行充放電測試，考察期容量恢復性能。其容量恢復至70.8mAh/g，容量損失達68%。由此可見，電池的低溫循環對電池容量的恢復影響較大。