כידוע, לא ניתן להטעין סוללות ליתיום בסביבות בטמפרטורה נמוכה. מדוע לא ניתן להטעין סוללות ליתיום-יון בסביבות בטמפרטורה נמוכה? היום ניתן לך תשובה מפורטת.
סוללות ליתיום יון לא אמורות להיות בטמפרטורות נמוכות. בטמפרטורות נמוכות, משקעי ליתיום בסוללה גורמים לקצרים פנימיים. במילים פשוטות, בסביבה של טמפרטורה נמוכה, זה לא שסוללת הליתיום באמת מתה, אלא שהיא טעונה אך לא ניתן לשחרר אותה כרגיל. סוללת ליתיום רגילה יכולה להפחית את הקיבולת שלה ב-20 אחוז באפס מעלות צלזיוס, אבל כשהיא מגיעה למינוס 10 מעלות צלזיוס, הקיבולת שלה עשויה להיות רק כמחצית.
בסביבות טמפרטורות נמוכות, צמיגות האלקטרוליט עולה ואף מתמצקת חלקית, מה שמוביל לירידה במוליכות של סוללות ליתיום-יון.
התאימות בין אלקטרוליט, אלקטרודה שלילית ומפריד מתדרדרת בסביבות טמפרטורות נמוכות.
בתנאי טמפרטורה נמוכים, האלקטרודה השלילית של סוללות ליתיום-יון חווה משקעי ליתיום חמורים, והליתיום המתכת המשקע מגיב עם האלקטרוליט, וכתוצאה מכך משקעים מוצרים שמגדילים את עובי ממשק האלקטרוליטים במצב מוצק (SEI).
בסביבות בטמפרטורה נמוכה, מערכת הדיפוזיה בתוך החומר הפעיל של סוללות ליתיום-יון פוחתת, ועכבת העברת המטען (Rct) עולה באופן משמעותי.
על פי נתונים סטטיסטיים יעילים, כאשר פריקה ב--20 מעלות, לסוללות ליתיום יש רק כ-30 אחוז מהקיבולת הנומינלית שלהן. כמה סוללות ליתיום מסורתיות בטמפרטורה נמוכה יכולות לעמוד בפריקה רגילה בין -20~ פלוס 55 מעלות. עם זאת, בתחומים כגון תעופה וחלל, מחקר מדעי הקוטב וציוד מיוחד, סוללות ליתיום נדרשות לפעול כרגיל בדרגה -40 . לכן, להופעתם של סוללות ליתיום בטמפרטורה נמוכה יש משמעות משמעותית.