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连接器温升对于锂电池性能的影响

文章出处:行业资讯 责任编辑:惠州市宗宏电子有限公司 发表时间:2022-10-21
  

目前在储能领域,锂电池的运用与发展非常迅速,锂电池储能有着能量密度高、使用寿命长、绿色环保等优点,但是也存在一些弊端,生产成本高,安全性能差,有发生爆炸的危险,所以热管理系统的安全设计对于锂电池的应用是至关重要的。

连接器作为电池组之间串并联并不可少的元件,它的温升效应对于整个锂电池储能系统有着很大影响,所以低温升设计成为连接器发展的一个必然趋势。

在锂电池储能系统中,锂电池对温度的敏感性主要源于其材料物化性质的温度敏感性。温度会直接影响电极材料的活性和导电率、锂离子在电极上的嵌入和脱嵌、隔膜的锂离子透过性等,进而影响到电池内部的电化学反应,其外部表现为动力电池的温度敏感性。

由于动力电池具有适宜的工作温度范围,在此范围内随着温度增加其内部活性物质的活性越大,电池的充放电电压和容量随之增大电池的内阻相应减小,动力电池的充放电效率也相应增加。

但是,当温度超过一定范围,温度过高则会加快电池内部副反应的进行,这些副反应消耗锂离子、溶剂以及电解液等,导致电池性能衰减。

研究表明,当电池持续工作在45℃以上时,其循环寿命明显降低,这种情况在高倍率充放电时更为明显。因此,如果长时间地工作在高温环境下,动力电池的寿命就会明显缩短,其性能也会大大降低,甚至引发安全事故。

同样,温度过低则电池内部活性物质的活性明显降低,其内组、极化电压增加,充放电功率和容量均会显著降低,甚至引起电池容量不可逆衰减,并埋下安全隐患。

连接器温升对于锂电池性能的影响

尤其是在充电过程中,在充电设备外加电场作用下,锂离子从正极材料中脱出进入电解液并向负极移动,依次进入石墨构成的负极材料中,并形成LiC化合物。

另外,电池箱体内部温度场长时间的不均匀分布也会造成各电池模块、单体性能的不均衡,尤其是分布在高温区域的电池老化速率会明显快于低温部分,随着时间的累积不同电池之间的物性差异将越加明显,从而使得电池之间的一致性变差,甚至发生提前失效,缩短了整个动力电池系统的寿命。

连接器作为电池组之间串并联的必要元件,当电池组进行充放电的时候,大电流的通过会使连接器产生热效应,当连接器温度升高,超过电池组的温度,温度就会传向电池内部,进而影响到电池的稳定性,所以使连接器达到低温升的特性成为一个必要条件。