登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
天冷了,原本能量满满的锂电池,容量上都要打一个折扣,锂电池似乎进入了冬眠状态,这给新能源汽车以及数码产品用户带来不小的烦恼。今天这篇文章关注的话题,就是低温对锂电池的影响以及业界的研发进展情况。
锂电池最怕是低温?
在美国汽车协会进行的测试中,一辆电动汽车在75华氏度(约合24℃)时的续航里程为105英里(约合169公里),20华氏度(约合7℃)时候就会降至43英里(约合69公里)——下降幅度高达60%。电池与人有几分相似之处,气候转冷后就不那么活跃,铅蓄电池、锂电池和燃料电池等都会受到低温的影响,只是程度不同而已。
以电动客车上使用最多的磷酸铁锂电池为例,这种电池安全性高,单体寿命较长,但低温性能比其他技术体系的电池略差。低温对磷酸铁锂的正负极、电解液和粘接剂等都存在影响。比如,磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差,低温环境下容易产生极化,从而降低电池容量;受低温影响,石墨嵌锂速度降低,容易在负极表面析出金属锂,如果充电后搁置时间不足而投入使用,金属锂无法全部再次嵌入石墨内部,部分金属锂持续存在负极的表面,极有可能形成锂枝晶,影响电池安全;低温下,电解液黏度会增加,锂离子迁移阻抗也会随之增大;此外,在磷酸铁锂的生产工艺中,粘接剂也是一个非常关键的因素,低温对粘接剂的性能也会产生较大影响。
同样是锂电池,钛酸锂电池的耐低温性能则比较优异。尖晶石结构的钛酸锂负极材料嵌锂电位约1.5V,不会形成锂枝晶,在充放电过程中体积应变小于1%。纳米化的钛酸锂电池可大电流充放电,实现了低温快充的同时又保障了电池的耐久性和安全性。比如,主打钛酸锂电池的银隆新能源,其产品具备在-50-60℃的正常充放电能力。
尽管以石墨为负极的锂离子电池可以在-40℃下放电,但要在-20℃及更低温度下实现常规电流充电则比较困难,这也是业内正在积极探索的一个领域。
业内对耐低温锂电池的探索
业内企业及科研机构对电池耐低温性能的探索和攻关,多着眼于对现有正负极材料的工艺改进,以及通过提高电池的局部环境温度为电池在低温下工作创造条件。
现在的电池材料在走向纳米化,材料的粒径、电阻力、AB平面轴长大小三方面会影响电池的低温特性。沃特玛通过三种工艺制备磷酸铁锂材料,采用不同的工艺将其纳米化和进行包覆,结果显示,AB面轴长的增大使锂离子迁移通道变大,这有利于提高电池的倍率性能;从三种工艺生产的材料来看,层间距大的颗粒石墨,本体阻抗和离子迁移阻抗比较小;电解液方面,沃特玛在固定溶剂体系和锂盐基础上,使用低温添加剂,将放电容量从85%提高到90%。据了解,早在2016年底时,沃特玛已经实现-20、-30、-40℃的环境里下,0.5C充电恒流比达62.9%,-20℃实现放电94%。目前,沃特玛的低温电池已经在内蒙古、东北三省等地区大范围推广。
8月31日,北京理工大学等科研团队宣布全气候电池产品研发成功。技术人员利用金属丝通电生热的原理,在电芯上加装镍箔片,镍箔片通电产生热量,使电池内部温度升高。达到一定温度后,箔片会自动断开以保障电池安全。据了解,在-30℃的实验环境,应用这项技术的电池,30秒即能快速升温至0℃以上,放电功率提高6倍以上,充电功率则提高10倍以上。该团队相关人员表示,该技术并不改变电池原有结构,且改造成本极低,适用于铅酸电池、锂电池等各类电池。据电池中国网了解,采用该技术的全气候电动汽车将于2017年12月底发布,预计2020年完成4种车型共11辆产品样车的开发,并开始示范运行。
据媒体报道,在9月20日落幕的2017年“创客中国”新疆创新创业大赛上,中科院新疆理化所博士王磊领衔开发的“全气候锂电池”夺得创客组一等奖,这种锂电池可在-40℃~60℃的环境中稳定工作。目前,该团队已完成了各种高低温条件下的产品测试工作,即将进入商业化产品生产阶段。
2017年9月19日,70辆搭载微宏MpCO锂电池的12米气电混合动力公交车正式在内蒙古包头上线。该地区最低气温在-30℃以下,最高气温可达39℃,包头选用微宏快充电池系统,正是考虑到微宏快充电池优异的环境适应性。
山东威能是一家专业从事军用低温磷酸铁锂电池的研发、生产的高新技术企业,与中科院化学所合作研发、生产的磷酸铁锂电池低温性能实现重大突破,在低温-40℃能够放出额定容量的90%以上。
此外,鹏辉能源的动力电池可以在-20~60℃的环境中使用,不需要加热和冷却系统。桑顿新能源三元耐低温性能有了较大提高,电芯可在-20℃环境下正常放电,可以满足很多整车企业的需求。
为何充电比放电更需要温度?
细心的读者可能会发现,许多企业的电池产品能够实现低温下正常放电,但在同样的温度下,实现正常充电就比较吃力,甚至无法充电,为何?
据业内人士解释,Li+嵌入石墨材料时,首先要去溶剂化,这个过程会消耗一定能量,阻碍了Li+扩散到石墨内部;相反,Li+在脱出石墨材料进入到溶液中时,会有一个溶剂化过程,而溶剂化不消耗能量,Li+可以快速脱出石墨。因此,石墨材料的充电接受能力要明显逊色于放电接受能力。
低温环境下,电池充电有一定的风险。因为随着温度的降低,石墨负极的动力学特性进步一变差,充电过程中,负极的电化学极化明显加剧,析出的金属锂容易形成锂枝晶,穿破隔膜并导致正负极短路。
因此业内人士建议,尽量避免锂离子电池在低温下充电。当电池必须在低温下充电时,需要尽可能选择小电流(即慢充)对锂离子电池进行充电,并在充电后对锂离子电池进行充分搁置,从而保证负极析出的金属锂能够与石墨反应,重新嵌入到石墨负极内部。
当然了,钛酸锂电池有着材料上的优势,它在低温下仍然可以实现快充,这种任性,其他材料电池很难学来。
相关阅读:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星氢能网获悉,近日,由北方稀土贮氢公司主导开发的氢能电动两轮车正式上线。记者走进该公司,率先一睹这款新车的独特风采。在北方稀土贮氢公司办公楼门前,一排排氢能电动两轮车整齐列队。蓝绿相间的车体色彩明快亮眼,车筐里的橙色头盔尤为醒目,车身一侧的包钢集团标志格外引人注目。车头嵌入的
磷酸铁锂赛道,韩系电池三巨头“攻势渐起”!起点锂电注意到,继LG新能源、三星SDI后,SKOn也公布了其在磷酸铁锂电池端的最新布局,剑指北美储能系统市场。01、下订磷酸铁锂,是蹭热度还是布局提速?眼看LG新能源、三星SDI频频发力磷酸铁锂,SKOn终于按耐不住,一纸合作下定磷酸铁锂材料。7月15日消息
7月15日凌晨三时许,由东方旭能(山东)科技发展有限公司担任PC总承包的江苏省淮安市洪泽区润湖新能源50MW/100MWh储能电站项目成功并网,这不仅标志着淮安市迎来重大新能源基建发展成果,同时也体现出东方旭能为区域能源产业的可持续发展注入了强劲力量,在贯彻绿色低碳转型的道路上又迈出坚定的一步。
北极星售电网获悉,7月16日,江苏南通市政府办公室关于印发南通市加快推进生产性服务业高质量发展行动方案(2025—2027年)的通知。文件明确,探索低碳节能服务发展路径。积极引进国内外权威认证组织在通设立分支(合作)机构,提供“一站式”涉碳类认证和咨询服务,推动重点产品碳足迹的国际衔接互认
围堵升级。美国针对全球贸易的“大网”正在逐渐收拢。上周,特朗普政府向包括日、韩及东盟在内的14国发出信函,宣布自8月1日起大幅提升关税,并明确警告将打击“为逃避高额关税而转运的货物”。这一行动,让曾被视为规避关税“安全港”的东南亚,瞬间成为风暴眼。从华盛顿的视角来看,其行动的理据清晰
北极星储能网获悉,7月16日,冠盛股份在投资者互动平台上表示,合作伙伴吉林东驰核心技术团队是以谢海明教授带领的锂电研发团队为依托,拥有教育部“固态电池协同创新平台”和国家发改委“动力电池国家地方联合工程实验室”等资源。固态电池协同创新平台是唯一由政府主导的固态电池创新联合体,率先推
北极星储能网获悉,7月14日,江西新干400MW/800MWh独立式储能电站项目开工仪式在江西省吉安市新干县溧江镇堆背村项目施工现场举行,标志着华中目前最大电网侧独立式共享储能项目正式进入实质性建设阶段,成为江西省《第一批省级独立储能试点示范项目》中首个启动开工建设的示范项目。项目由中虹普能投
北极星储能网讯:7月14日消息,韩国LG新能源与通用汽车公司合资建立的企业——UltiumCells的美国田纳西州SpringHill电池工厂将转向磷酸铁锂电池生产。除当前量产的镍钴锰铝(NCMA)软包电池外,该工厂磷酸铁锂电池生产线即将启动建设,预计2027年底实现全面量产。据了解,SpringHill工厂拥有约1300名员
作者:樊慧敏1彭浩鸿1孟辉1唐梦宏1易昊昊1丁静1刘金成1徐成善2冯旭宁2单位:1.惠州亿纬锂能股份有限公司2.清华大学引用本文:樊慧敏,彭浩鸿,孟辉,等.储能电池模组膨胀力特性研究及仿真分析[J].储能科学与技术,2025,14(6):2488-2497.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.1210本文亮点:1.对模组全SOC的
北极星储能网获悉,7月14日,通用汽车公司表示,基于2021年宣布的23亿美元投资计划,其与韩国LG新能源合资建立的企业——UltiumCells的美国田纳西州SpringHill电池工厂将转向LFP磷酸铁锂电池生产。通用汽车表示,除当前量产的镍钴锰铝(NCMA)软包电池外,该工厂还将生产磷酸铁锂电池,其LFP电池生产线
北极星储能网在天眼查获悉,7月15日,国峰(深圳)软件开发有限公司成立,注册资本5,000万人民币,法定代表人为刘锐。经营范围包含新兴能源技术研发;储能技术服务;软件开发;软件销售;技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广;发电技术服务;电力行业高效节能技术研发;技术进
7月17日,国务院新闻办公室举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会,国家知识产权局局长申长雨、国家知识产权局副局长胡文辉、国家知识产权局战略规划司司长梁心新、国家知识产权局知识产权运用促进司司长王培章介绍“十四五”时期知识产权强国建设新进展新成效,并答记者问。其中提到,
7月9日,市场监管总局、工业和信息化部发布了关于印发《计量支撑产业新质生产力发展行动方案(2025—2030年)》的通知,其中提到,面向太阳能、风能、核能、氢能、海洋能、生物质能、地热能等领域,围绕关键核心技术装备自主化发展、能源生产储运基础设施建设、储能系统及相关装备研究及产业化等方向计
日前,辽宁省人民政府办公厅关于印发《辽宁省促进人工智能创新发展实施方案》的通知,通知指出,发挥辽宁城市群和产业集群优势,因地制宜打造智慧产业园区,建设地市级人工智能赋能中心。鞍山、本溪、辽阳、盘锦、葫芦岛等市围绕智慧钢铁、智慧矿山、数智油田、智慧化工等打造应用场景示范;阜新、铁岭
磷酸铁锂赛道,韩系电池三巨头“攻势渐起”!起点锂电注意到,继LG新能源、三星SDI后,SKOn也公布了其在磷酸铁锂电池端的最新布局,剑指北美储能系统市场。01、下订磷酸铁锂,是蹭热度还是布局提速?眼看LG新能源、三星SDI频频发力磷酸铁锂,SKOn终于按耐不住,一纸合作下定磷酸铁锂材料。7月15日消息
北极星储能网获悉,7月15日,工信部发布《道路机动车辆生产企业及产品》(第396批)以及经商国家税务总局同意的《享受车船税减免优惠的节约能源使用新能源汽车车型目录》(第七十五批)、《减免车辆购置税的新能源汽车车型目录》(第十九批)。据统计,《减免车辆购置税的新能源汽车车型目录(第十九批
今年3月,国家发展改革委等四部门联合印发《关于公布首批车网互动规模化应用试点的通知》,正式确定上海市、常州市、广州市等9个城市为首批试点城市,同步公布30个试点项目。《能源评论》派出多路记者,前往济南、成都、广州、深圳等地,实地探访车网互动项目,了解规模化试点的进展。在济南,我们来到
北极星储能网获悉,7月17日消息,重庆市经济和信息化委员会征求《重庆市智能网联新能源汽车产业链“渝链智擎”行动计划(2025—2027)》的意见。推动车路云一体化建设。制定《重庆市智能网联汽车“车路云一体化”应用试点工作方案》,构建全域覆盖、技术多元、标准统一、服务可靠的路侧基础设施体系。
北极星售电网获悉,7月9日,市场监管总局、工业和信息化部发布了关于印发《计量支撑产业新质生产力发展行动方案(2025—2030年)》的通知(国市监计量发〔2025〕59号),其中提到,面向太阳能、风能、核能、氢能、海洋能、生物质能、地热能等领域,围绕关键核心技术装备自主化发展、能源生产储运基础设
北极星储能网获悉,7月16日,重庆市经济和信息化委员会正式对外发布重庆市培育新能源汽车动力电池回收利用产业工作方案(2025—2027年)》。根据方案,到2027年,全市动力电池回收利用产业体系基本健全,产业生态持续优化,初步建成西部领先的新能源汽车动力电池回收利用产业基地。新能源汽车动力电池
近日,广东省深圳市福田区委大院“光储超充、车网互动”一体化停车场成功入选深圳近零碳地图,成为福田区乃至深圳市绿色低碳发展的又一亮眼名片。该地图总结梳理了深圳在城市近零碳领域的经验和成果,形成了涵盖新能源产业零碳园区、零能耗建筑产业零碳园区、智能制造产业零碳园区、政府行政办公零碳、
配电网连接着电力主网和千家万户,是电力供应的“最后一公里”,是现代经济社会的重要基础设施和新型电力系统的重要组成部分。国家电网有限公司深入贯彻落实党中央、国务院决策部署,围绕新型电力系统建设要求,持续深化配电网建设改造,提高配电网可靠性和承载力,不断满足人民日益增长的美好生活用电
北极星储能网获悉,7月17日消息,近日,通用汽车与电池回收企业RedwoodMaterials达成合作,将为其提供新旧动力电池,后者则将这些电池重新用于储能系统。此前,通用汽车的动力电池已成功应用于Redwood位于内华达州斯帕克斯总部的12MW/63MWh微电网项目中,为附近拥有2000个GPU的数据中心供电。今年6月,
7月16日,河北省工信厅发布关于《河北省先进制造业发展促进条例(征求意见稿)》公开征求意见的通告。文件指出,县级以上人民政府及其有关部门应当推行工业节能节水,加强再生资源循环利用,推进光伏组件、风电机组叶片、废旧动力电池等新型固体废弃物综合利用技术研发和产业化应用,推动园区循环化改造
磷酸铁锂赛道,韩系电池三巨头“攻势渐起”!起点锂电注意到,继LG新能源、三星SDI后,SKOn也公布了其在磷酸铁锂电池端的最新布局,剑指北美储能系统市场。01、下订磷酸铁锂,是蹭热度还是布局提速?眼看LG新能源、三星SDI频频发力磷酸铁锂,SKOn终于按耐不住,一纸合作下定磷酸铁锂材料。7月15日消息
北极星储能网获悉,7月16日,华自科技披露,今年锂电业务增速明显,自去年12月以来,锂电新增订单近十亿元,主要客户包括宁德、赣锋、欣旺达、鹏辉等头部锂电厂商。目前,国内动力电池及储能电池领域的固态产线仍处于试验阶段,尚未有固态电池量产线落地。公司子公司精实机电一直在推进固态电池技术更
今年3月,国家发展改革委等四部门联合印发《关于公布首批车网互动规模化应用试点的通知》,正式确定上海市、常州市、广州市等9个城市为首批试点城市,同步公布30个试点项目。《能源评论》派出多路记者,前往济南、成都、广州、深圳等地,实地探访车网互动项目,了解规模化试点的进展。在济南,我们来到
北极星储能网获悉,7月17日消息,重庆市经济和信息化委员会征求《重庆市智能网联新能源汽车产业链“渝链智擎”行动计划(2025—2027)》的意见。推动车路云一体化建设。制定《重庆市智能网联汽车“车路云一体化”应用试点工作方案》,构建全域覆盖、技术多元、标准统一、服务可靠的路侧基础设施体系。
北极星储能网获悉,7月16日,冠盛股份在投资者互动平台上表示,合作伙伴吉林东驰核心技术团队是以谢海明教授带领的锂电研发团队为依托,拥有教育部“固态电池协同创新平台”和国家发改委“动力电池国家地方联合工程实验室”等资源。固态电池协同创新平台是唯一由政府主导的固态电池创新联合体,率先推
北极星储能网获悉,7月16日,重庆市经济和信息化委员会正式对外发布重庆市培育新能源汽车动力电池回收利用产业工作方案(2025—2027年)》。根据方案,到2027年,全市动力电池回收利用产业体系基本健全,产业生态持续优化,初步建成西部领先的新能源汽车动力电池回收利用产业基地。新能源汽车动力电池
在矿山运输这一效率、成本和可靠性至上的“战场”,重载上坡场景下的动力解决方案直接影响运营效益。蜂巢能源在年初电池日上已提前布局,推出商用车远路专用电池解决方案,近日,该方案搭载长城纯电动宽体车GT105E长续航版,以开创性的技术应用为严苛工况树立效能与可靠性的新标杆。蜂巢能源商用车远路
北极星储能网获悉,7月15日,小鹏汇天官方消息,完成2.5亿美元B轮融资,此轮融资将用于确保小鹏汇天飞行汽车研发、规模量产和商业化进程的顺利实现。“陆地航母”量产进程正全面提速。小鹏汇天全球首个飞行汽车量产工厂已经封顶,正进行设备调试,并计划在今年第四季度竣工,“陆地航母”也将在2026年
北极星储能网获悉,7月14日,通用汽车公司表示,基于2021年宣布的23亿美元投资计划,其与韩国LG新能源合资建立的企业——UltiumCells的美国田纳西州SpringHill电池工厂将转向LFP磷酸铁锂电池生产。通用汽车表示,除当前量产的镍钴锰铝(NCMA)软包电池外,该工厂还将生产磷酸铁锂电池,其LFP电池生产线
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!