为什么手机一直处于没电状态,为什么手机一直处于开机状态

首页 > 数码 > 作者:YD1662023-04-17 22:09:35

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低温放电时,锂离子嵌入正极电极材料的速度变慢,前边的锂离子还没来得及嵌入材料中去,后边的锂离子就到了。锂离子们开始堵车,电极材料的表面堆积的大量锂离子,会导致钝化层的产生速度加快(业界称为SEI膜,这层膜会使得锂离子嵌入电极的速度减慢),这样一来嵌入难度就更大了。宏观表现就是电池内阻变大,电池开始“内耗”,向外输出的电量就变小了。

低温充电时,锂离子向着石墨负极迁移,但是锂离子嵌入石墨中的速度也降低了,而电子却能通过导线欢快地到达负极。电子在负极表面碰到锂离子就会生成金属锂形成锂枝晶,锂枝晶一旦长大就会刺破隔膜,造成电池短路,发生故障

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显微镜下的锂枝晶。图片来源:参考文献

只要思想不滑坡

办法总比困难多

锂电池低温性能短板,可是一众科研界大佬的“眼中钉肉中刺”啊,电池领域都快把元素周期表探索完了,区区一个低温就能把人给难住喽?科研人员在研究中有了克服困难的思路——目前,补齐这个短板可以从下面三条路入手。

第一条:换材料。可以换材料加工方式,换电池制作工艺。

低温环境下导致电池放电性能下降的原因是电池内部阻抗太大,通过更换新的电解质材料、电极材料,尽可能的降低低温情况下的电池内部阻抗,从而提升电池的低温性能。

第二条:内预热。人在觉得冷的时候靠自己跺脚、搓手来产生热量,电池也可以这样干。

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这条技术路线称为内部预热。在制造电池时,制造商会在电池结构中加上一片薄镍箔,并在上面覆盖有电绝缘聚合物(防止薄镍箔导致电池短路)。一旦电池温度过低,控制器会强制电流通过镍箔,产生大量的热能来迅速加热电池材料。让电池始终在比较良好的工作温度范围内放电。

要是想在低温情况下充电,充电设备会先给电池进行小功率充电,利用充电时电池本身产生的热量来预热电池,等到电池温度上升到一个合适的范围再进行大功率快速充电。

第三条:外加热。可以给电池加装预热设备(好比给人提供暖气、电热炉)。

电池先对预热器件进行小功率的供电,预热器件发热使电池温度上升,等到达合适的工作温度后,电池才进入正常工作状态。部分电动汽车配备了电池预热功能,冬天在使用汽车前对电池进行预热,才能使汽车进入正常的工作状态。

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电池预热的方法。图片来源:参考文献

低温锂电池

未来可期

最近,国内首条采用磷酸铁锂电池的寒地电推船“领航一号”在松花江的某条支流成功下水,它能够克服零下三十度的低温。

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