什么是高溫鋰離子電池

概述

高溫鋰離子電池，一般可分為100℃，125℃，150℃，175℃，和200℃及其以上環境下使用五個級別。在所有電化學體系中，兩種體系的貯存時間為最長，工作電壓為最高。低于等于100℃使用的電池，不要特殊設計，一般市面上的電池經適當改進即可使用。低于等于125℃使用的電池，只要在常規電池生產工藝基礎上作適當調整和控制，就可生產出合格產品。150℃和175℃使用的電池，則要特殊設計。180℃和200℃以上使用的電池，因為鋰的熔點為180.5℃已不適于作負極，此種電池須采用鋰合金為負極。由于國內的需求并不強烈，加之這種合金生產需安全保護措施投入較高，故尚未開展此項工作。

高溫鋰離子電池的工作原理

從我們經常接觸的樣品來看，大部分電池屬于150℃級。石油井下用電池，關鍵在于如何滿足井下高溫環境的要求，確保電池安全可靠的工作。為了滿足高溫的要求，應考慮以下幾個因素：⑴電池內容物的熱力學特性⑵電池殼體的力學性能⑶適應于高溫環境的安全設計（抗短路、抗反極、抗充電、抗沖擊、抗振動等）⑷適應于高溫環境下的電性能設計（正負極活性物質比，電極厚度的選擇，添加劑的選擇等）根據以上四方面的考慮，建立了一個數學模型。

額定容量：額定容量是指設計和制造電池時，按國家或有關部門頒布標準規定或保證電池在一定放電條件下應該放出的最低限度的電量。如電動汽車規定為C/3放電率下放出的容量。

額定儲備容量：國際電工學會（IEC）標準中規定汽車型蓄電池的容量用額定容量和儲備容量表示均可。我國采用額定容量。指不分電池規格大小，一律以25A電流放電，到終止電壓1.75V時的放電時間以分鐘計。對規格不同的電池，規定不同的放電時間。

電池的能量是指在一定放電條件下，電池所能給出的電能，通常用Wh表示。

電池的功率是指電池在一定放電條件下，于單位時間內所給出能量的大小，單位為W（瓦）或KW。單位重量電池所能給出的功率稱為比功率，單位W/kg或KW/kg.

充電狀態SOC（StateOfCharge）：是描述電池荷電狀態的一個重要參數，通常把在一定溫度下電池充電到不能再吸收能量的狀態理解為充電狀態（SOC）為100%，而將電池再不能放出能量的狀態理解為充電狀態（SOC）0%。

從理論上解決了高溫鋰離子電池的設計問題，在給定技術要求的前提下，可以很快用數學計算方法給出初級設計參數，通過一、二次的電池實效實驗，可以確定最后的電池設計參數，再經過批實驗，進行小的改動，即可達到生產定型的要求。