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在低温环境中锂离子在电极中的扩散能力起主要作用这包括在大片电极体相中的浓差扩散及活性材料颗粒中的固相扩散。特别是等等通过锂离子电池的电导测试电化学阻抗测试等试验证明了锂离子在电极中的扩散能力在电源技术较大程度上影响了电池的低温性能。
等对锂离子在不同温度下的电池阻抗进行更详细的研究同时也用等效电路模型与动力学方程对不同温度下的电池阻抗进行分析认为界面电化学反应阻抗在低温下显著增加是导致电池性能下降的原因。郑明森的研究表明锂离子在阴极材料表面膜中的扩散系数比活性材料固体内部中的扩散系数小了约个数量级低温环境下界面扩散能力对锂离子电池低温性能的影响值得我们重视。也对锂离子电池不同温度下的交流与直流阻抗进行了研究认为低温下正极界面阻抗为主要的控制因素而不是溶液电导同时指出室温下的倍率性能与低温放电性能是一致的。等对℃温度环境下体系中正负极极化进行了研究观察了高电压、高电流情况下锂在电极表面的沉积现象指出了电极反应活性下降特别是负极反应活性下降是影响低温充放电性能的主要原因。
要解决电池的低温放电性能电极结构及界面反应也是一个需重视的方面。采用薄的电极、细的活性材料颗粒与较好的电极配方是比较有效的手段。
天恒新能源低温锂电池是选用VGCF和比表面积在(2000±500) ㎡/g的活性炭为添加剂及其相匹配的正负极材料，注入添加特殊添加剂的特种电解液，保证了锂电池的低温放电功能，同时高温70℃搁置24h体积变化率≦0.5%，具有常规锂电池的安全和存储功能。其用途包括：装备部队、航空、航天、深海潜航设备电源、极地科考、探险设备供电、寒带抢险、救灾用电源、防寒服、防寒鞋电源灯。其中我公司独立开发的特种低温锂电池和极端环境低温锂电池具有发明。
按其使用环境分为三个系列：民用低温电池、特种低温电池、极端环境低温电池，
A、 民用低温锂电池：-20℃电池0.2C放电占额定容量的80%以上；-30℃电池0.2C放电占额定容量的50%以上
B、 特种低温锂电池-40℃电池0.2放电占额定容量的80%以上；-50℃时电池0.2放电占额定容量的30%以上
C、 极端环境低温锂电池-50℃时电池0.2放电占额定容量的50%以上；