三元低溫鋰電池

電池的溫度特性是電池可靠性的指示器，電池的性能也可通過改變環境溫度來進行評估。鋰電池的低溫特性主要從低溫放電特性和循環壽命來考察，低溫電池最主要的是保持低溫條件下物質的流動性，使鋰離子能夠自由穿梭于正負極之間，實現電池的充放電。比如使用熔點低的電解液，減小活性材料的粒徑，將增強電池的低溫性能，這是因為增加了鋰離子的通道，在一定程度上彌補了低溫下鋰離子移動慢的缺陷。

目前國內外的三元鋰電池廠家基本都能做到-20度的放電溫度，且放電容量大于50%，循環壽命在400次左右，完全可以滿足普通的用電器具和用電場景。但是在特種航天，特種設備等特殊產品，或者北方，高山等嚴寒環境下，鋰電池必須能達到更低的放電工作溫度以滿足苛刻的使用條件。東莞市鉅大電子有限公司特種電芯研究院，聚集了一大批電化學專家和行業內高工教授，憑借強大的研發團隊，成功研制出低溫-40度放電，且放電容量高達67%的，主要針對特種和特種應用的超低溫鋰電池，并成功實現商業化大批量生產。

所謂動力電池是指電池支持高倍率大電流放電，功率密度高，單位時間內釋放的能量多。倍率放電能力指的是充放電倍率增加的情況下，電池容量的保持能力。充放電的倍率用xC表示，1C意味著電池的標稱容量能在1h用完，而以2C的倍率放電則可用30min。

電池的動力/倍率性能與電池的設計密切相關，受多種因素的影響，比如電解液，隔膜，活性材料的類型，活性顆粒的大小等等。這些因素中間，電極的厚度是影響大電流放電能力的主要因素。倍率放電能力可以通過將電極變薄而大大改進，因為薄的電極里面具有較小的電子阻抗和離子阻抗，然而電極變薄會導致電極內更少的活性物質量，因此電池容量會減少。所以三元動力鋰電池主要的技術挑戰在于不減少容量的情況下增加大電流放電能力。

對三元動力鋰電池來說，目前研究最多，技術最成熟的當屬日本松下公司，實驗階段已經可以實現30C放電，其中已經成功實現商業化大規模生產的動力型18650三元鋰電池放電倍率可達12C，容量也高達3300mAh。國內也有廠家做到較高的放電倍率，但電池的穩定性還有待提高，尤其在使用一段時間后，其循環壽命和倍率放電能力會大大減小。有研究報道，通過顆粒包覆和改性等方法，可以提高鋰電池的倍率性能。