鋰電池從開始商用以來，就得到了市場的廣泛認可。隨著需求的增加，鋰電池以其長壽命、大容量、環(huán)保、無記憶效應等特點，逐漸在電池應用領域中拓展。

 

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

 

低溫環(huán)境下電解液與負極、隔膜之間的相容性變差。低溫環(huán)境下鋰離子電池的負極析出鋰嚴重，并且析出的金屬鋰與電解液反應，其產物沉積導致固態(tài)電解質界面（SEI）厚度增加。低溫環(huán)境下鋰離子電池在活性物質內部擴散系統(tǒng)降低，電荷轉移阻抗（Rct）顯著增大。

據有效統(tǒng)計，鋰電池在零下20℃放電時，只有標稱容量的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。

 

低溫鋰電池是針對化學電源的性能所固有的低溫缺陷而專門研發(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功能。

 

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

 

主要應用領域：特種設備、航空航天、極地科考、寒帶搶險、電力通信、公共安全、醫(yī)療電子、鐵路、船舶、機器人等領域。

 

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

 

普通民用電池-20℃無法使用，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電源、信號電源以及小型動力設備驅動電源等也同樣需要使用低溫電池這些電源在野外工作時也同樣有低溫性能的要求。

 

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