鋰電池從開(kāi)始商用以來(lái)，就得到了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。隨著需求的增加，鋰電池以其長(zhǎng)壽命、大容量、環(huán)保、無(wú)記憶效應(yīng)等特點(diǎn)，逐漸在電池應(yīng)用領(lǐng)域中拓展。

 

然而，鋰電池在低溫環(huán)境下使用時(shí)存在容量低、衰減嚴(yán)重、循環(huán)倍率性能差、析鋰現(xiàn)象明顯、脫嵌鋰不平衡等問(wèn)題，使其不能滿足某些特定領(lǐng)域的使用。低溫環(huán)境下，電解液的黏度增大，甚至部分凝固，導(dǎo)致鋰離子電池的導(dǎo)電率下降。

 

低溫環(huán)境下電解液與負(fù)極、隔膜之間的相容性變差。低溫環(huán)境下鋰離子電池的負(fù)極析出鋰嚴(yán)重，并且析出的金屬鋰與電解液反應(yīng)，其產(chǎn)物沉積導(dǎo)致固態(tài)電解質(zhì)界面（SEI）厚度增加。低溫環(huán)境下鋰離子電池在活性物質(zhì)內(nèi)部擴(kuò)散系統(tǒng)降低，電荷轉(zhuǎn)移阻抗（Rct）顯著增大。

據(jù)有效統(tǒng)計(jì)，鋰電池在零下20℃放電時(shí)，只有標(biāo)稱(chēng)容量的30%左右。一些傳統(tǒng)的低溫鋰電池可以滿足在-20~+55℃之間正常放電。但是在航空航天、極地科考、特種裝備等領(lǐng)域，要求鋰電池能在-40℃正常工作。因此，低溫鋰電池的出現(xiàn)就有了重大意義。

 

低溫鋰電池是針對(duì)化學(xué)電源的性能所固有的低溫缺陷而專(zhuān)門(mén)研發(fā)的一種特種鋰電池。低溫鋰電池選用VGCF和比表面積在(2000±500)㎡/g的活性炭為添加劑及其相匹配的正負(fù)極材料，注入添加特殊添加劑的特種電解液，保證了低溫鋰電池的低溫放電功能，同時(shí)高溫70℃擱置24h體積變化率≦0.5%，具有常規(guī)鋰電池的安全和存儲(chǔ)功能。

 

低溫鋰電池指工作溫度在-40℃以下，同時(shí)可滿足鋰離子電池國(guó)標(biāo)GB31241-2014《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》或者中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB4477-2002《鋰離子蓄電池組通用規(guī)范》要求的鋰離子電池。

 

主要應(yīng)用領(lǐng)域：特種設(shè)備、航空航天、極地科考、寒帶搶險(xiǎn)、電力通信、公共安全、醫(yī)療電子、鐵路、船舶、機(jī)器人等領(lǐng)域。

 

低溫鋰電池具有質(zhì)量輕、比能量高及壽命等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于各種電子設(shè)備。其中低溫電池聚合物鋰離子電池還具有包裝簡(jiǎn)單、電池的幾何外形易于改變、超輕超薄及高安全性等優(yōu)點(diǎn)成為眾多移動(dòng)電子產(chǎn)品的電源。

 

普通民用電池-20℃無(wú)法使用，低溫鋰電池-50℃仍可正常使用。目前在0℃或以下溫度環(huán)境下一般采用低溫電池。除通信電源外軍用的移動(dòng)電源、信號(hào)電源以及小型動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)電源等也同樣需要使用低溫電池這些電源在野外工作時(shí)也同樣有低溫性能的要求。

 

我國(guó)正在實(shí)施的宇宙飛行、登月計(jì)劃等太空探索工程也都需要使用高性能的儲(chǔ)能電源特別是低溫鋰電池。由于軍用通信產(chǎn)品對(duì)電池特性具有更嚴(yán)格的要求，特別是要求在較低的溫度下也要提供通信保障。所以開(kāi)發(fā)低溫鋰電池對(duì)于軍事與航天事業(yè)的發(fā)展意義重大。