什么是高温锂离子电池？它的工作原理是怎么样的？

什么是高温锂离子电池

概述

高温锂离子电池，一般可分为100℃，125℃，150℃，175℃，和200℃及其以上环境下使用五个级别。在所有电化学体系中，两种体系的贮存时间为最长，工作电压为最高。低于等于100℃使用的电池，不要特殊设计，一般市面上的电池经适当改进即可使用。低于等于125℃使用的电池，只要在常规电池生产工艺基础上作适当调整和控制，就可生产出合格产品。150℃和175℃使用的电池，则要特殊设计。180℃和200℃以上使用的电池，因为锂的熔点为180.5℃已不适于作负极，此种电池须采用锂合金为负极。由于国内的需求并不强烈，加之这种合金生产需安全保护措施投入较高，故尚未开展此项工作。

高温锂离子电池的工作原理

从我们经常接触的样品来看，大部分电池属于150℃级。石油井下用电池，关键在于如何满足井下高温环境的要求，确保电池安全可靠的工作。为了满足高温的要求，应考虑以下几个因素：⑴电池内容物的热力学特性⑵电池壳体的力学性能⑶适应于高温环境的安全设计（抗短路、抗反极、抗充电、抗冲击、抗振动等）⑷适应于高温环境下的电性能设计（正负极活性物质比，电极厚度的选择，添加剂的选择等）根据以上四方面的考虑，建立了一个数学模型。

额定容量：额定容量是指设计和制造电池时，按国家或有关部门颁布标准规定或保证电池在一定放电条件下应该放出的最低限度的电量。如电动汽车规定为C/3放电率下放出的容量。

额定储备容量：国际电工学会（IEC）标准中规定汽车型蓄电池的容量用额定容量和储备容量表示均可。我国采用额定容量。指不分电池规格大小，一律以25A电流放电，到终止电压1.75V时的放电时间以分钟计。对规格不同的电池，规定不同的放电时间。

电池的能量是指在一定放电条件下，电池所能给出的电能，通常用Wh表示。

电池的功率是指电池在一定放电条件下，于单位时间内所给出能量的大小，单位为W（瓦）或KW。单位重量电池所能给出的功率称为比功率，单位W/kg或KW/kg.

充电状态SOC（StateOfCharge）：是描述电池荷电状态的一个重要参数，通常把在一定温度下电池充电到不能再吸收能量的状态理解为充电状态（SOC）为100%，而将电池再不能放出能量的状态理解为充电状态（SOC）0%。

从理论上解决了高温锂离子电池的设计问题，在给定技术要求的前提下，可以很快用数学计算方法给出初级设计参数，通过一、二次的电池实效实验，可以确定最后的电池设计参数，再经过批实验，进行小的改动，即可达到生产定型的要求。