-70°C也能工作！这种电池厉害了
我国研发的新型锂离子电池，可经受“冰火两重天”考验，引发业内关注。
如何提高锂离子电池的温度适应性能，一直是行业研究的热点和难点。近日，在第25届中国国际高新技术成果交易会上，一款由中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）最新研发的新型锂离子电池，可经受“冰火两重天”考验，引发业内关注。
深圳先进院副研究员张帆向《中国能源报》记者介绍，团队历时10年研发，现已量产出我国首款宽温域、低成本、长寿命的电芯产品——新型铝基锂离子电池，其最低工作温度可达零下70摄氏度 ，最高工作温度可达零上80摄氏度。
据了解，受材料限制，传统锂离子电池的充电工作温度在0摄氏度至45摄氏度、放电工作温度在零下20摄氏度至零上60摄氏度。在低温环境中，传统锂离子电池会出现容量衰减、循环寿命缩短、充电困难等问题。而我国幅员辽阔，气温随地域和季节变化较大，传统锂离子电池使用范围容易受到限制。
“与市场上低温承受下限在零下20摄氏度左右的电池相比，新型电池工作温度范围更广、低温性能更好、成本更低。”张帆表示，“新型铝基锂离子电池既抗冻又耐热，产品高低温性能、循环寿命、安全性能等各项指标均已通过第三方权威机构检测，并于今年5月实现量产。”
新型锂离子电池究竟“新”在何处？据张帆介绍，主要是在负极材料和电解液方面做文章。传统锂电池负极通常采用石墨类材料，具有循环稳定性好、低成本优势，但同时存在比容量低、扩散速度较慢的缺点。基于此，深圳先进院研发出一种新型铝基复合负极材料，通过与商用锂电池正极材料匹配，针对不同应用场景研发相应电解液体系，成功开发出新型铝基-磷酸铁锂电芯、铝基-锰酸锂电芯、铝基-钴酸锂电芯和铝基-三元电芯等超宽温域电池产品。
张帆指出，新型铝基锂离子电池还具有低温充电、长续航、快充等优势。在低温充电性能上，新型铝基电池产品实现了零下30摄氏度低温正常充电；在续航性能上，得益于铝基负极材料高理论容量，电池能量密度较传统锂离子电池提升13%-25%，能做到长续航。此外，由于铝基复合负极优异的导电性能，产品还能实现20分钟充满电，为半小时充电需求提供了解决方案。
在价格方面，与目前主流的锂离子电池相比，新型铝基锂离子电池价格高5%-10%。但对比目前市场上其他低温电池产品，基于材料选择，新型铝基锂离子电池成本则可以降低10%-30%。
“安全方面，传统锂离子电池在过充或低温条件下容易产生锂枝晶，可能刺穿隔膜，带来电池短路等隐患。而新型铝基负极在过充或低温条件下能有效缓解锂枝晶的产生，提高安全性。”张帆说。
不过，虽然新型铝基锂离子电池理论优势明显，但其应用还有待市场验证。
“新型铝基锂离子电池容量还有进一步提升空间。电池容量提升会导致铝出现膨胀粉化问题，稳定性会有所下降。”有业内人士指出，如何平衡容量和循环寿命的关系，是下一代新型铝基锂离子电池研发攻关的重点工作。
针对适用场景，张帆表示，新型铝基锂离子电池可以应用于光伏储能、家庭储能、通讯基站储能、轨道交通、航天航空、极地科考等领域，尤其在高寒地区等细分市场独具优势。
张帆指出，新型铝基锂离子电池已实现储能、动力等多个应用领域的规模化量产，并在我国东北等地的分布式储能领域开展应用示范。但他同时坦言，整体来看，新型铝基锂离子电池还处于市场推广阶段。“目前在四川广元市已启动超宽温域电芯和模组制造基地项目，一期产能0.2GWh，预计明年正式投产，二期产能2GWh，以快速推动新型铝基锂离子电池产品的应用推广。”
原标题：锂离子电池技术实现新突破
文 | 本报记者 卢奇秀
铅酸电池、锂电池最活跃的温度是多少度？低温对电池容量有影响吗
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随着电动车的普及，电池作为其动力源，其性能与温度的关系逐渐受到人们的关注。在众多的电池类型中，铅酸电池因其成本较低、技术成熟而被广泛应用。
那么，为什么铅酸电池在25度时最为活跃？低温又是如何影响铅酸电池和锂电池的容量衰减的呢？
一、铅酸电池最活跃的温度为什么是25度？
铅酸电池的工作原理涉及电解质的化学反应，这些反应受到温度的影响。
电池
在理想的25度条件下，电解质中的离子活动最为活跃，化学反应速率适中，既不过快导致电池过热，也不过慢导致电池性能下降。
二、低温对铅酸电池容量的影响
当温度下降时，铅酸电池中的电解质变得黏稠，离子活动减缓，导致电池的化学反应速率降低。这意味着电池在低温下充放电的能力下降，电池容量因此减少。
电动车
此外，低温还可能导致电池内部的硫酸盐化现象加剧，进一步降低电池性能。
三、低温对锂电池容量的影响
与铅酸电池不同，锂电池在低温下的表现更为敏感。锂电池依赖锂离子在正负极之间的移动来实现充放电，而低温会降低锂离子的活性，使其移动变得困难。
这不仅影响了电池的充放电速率，还可能导致电池内部产生锂枝晶，从而引发安全隐患。
四、如何应对低温对电池的影响
为了减轻低温对电池的影响，可以采取以下措施：
1、保温措施：通过给电池加装保温材料或使用加热装置，提高电池的工作温度。
电池实验
2、优化电池设计：研发更适应低温环境的电池材料和结构，提高电池的低温性能。
3、智能充电管理：根据环境温度调整充电策略和充电速率，避免电池在低温下过度放电。
综上所述，铅酸电池在25度时最为活跃是因为此时化学反应速率适中，能量密度相对较高。而低温环境下，铅酸电池和锂电池的容量衰减主要是由于电解质离子活动减缓、锂离子活性降低等因素所致。
通过采取适当的保温和电池管理措施，可以有效减轻低温对电池性能的影响，提高电动车在冬季的使用体验。
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