一、電芯的選擇

現(xiàn)在市面使用的太陽能鋰離子電池為18650電芯，其分為動(dòng)力鋰電池和普通電池，雖然整個(gè)正負(fù)極材料體系和構(gòu)造都是相同的，但是動(dòng)力性鋰離子電池的正負(fù)極材料顆粒比普通型更加細(xì)小（增大表面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率），采用的隔膜材料以及電解液導(dǎo)電性能更好，另外動(dòng)力性在正負(fù)極引出的極耳等也比普通類型的更多（減小極耳內(nèi)阻和滿足更大電流）。另外動(dòng)力鋰電池比普通的更耐低溫，現(xiàn)在市面所謂的大部分低溫電池也是動(dòng)力鋰電池。所以北方這些低溫地區(qū)我們使用的電芯的話記得選擇動(dòng)力電芯。

鋰離子電池太陽能回字紋路燈

二、外殼的選擇

這邊所說的外殼是包裝在電池組上保護(hù)其安全的，市面的外殼有鋁殼和塑料兩種。最受歡迎的哈是鋁殼，因?yàn)槠浔趁嬗谢郏覀兛梢灾苯佑闷筋^螺絲固定在太陽能支架只要在支架上打眼即可。塑料殼的安裝要焊接一個(gè)儲(chǔ)藏室，我們一般都是用鐵板經(jīng)過折彎成直的U型槽，哈是置放在支架和套接管上。因?yàn)殇X殼的導(dǎo)熱型要好，所以我們建議在北方哈是使用塑料殼，雖然成本高一點(diǎn)，但是保溫性好。

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三、保溫層選擇

加保溫層的選擇就是讓鋰離子電池在冬天這種低溫情況下起到隔離保溫的用途，我們會(huì)在鋰離子電池組最外面加層保溫棉，或者直接用發(fā)泡劑打滿整個(gè)殼子，這樣也能起到保溫用途。保溫層的選擇在于客戶自己，這個(gè)沒有強(qiáng)制的要求。鋰離子電池在低溫下的使用存在諸多問題：放電比容量低、放電電壓下降、充不進(jìn)電、循環(huán)倍率性能差、析鋰問題等。研究發(fā)現(xiàn)制約鋰離子低溫性能的根本原因歸結(jié)為低溫阻礙了鋰離子電池充放電過程中Li+和電子的有效傳輸，無論是電極/電解液界面的電荷轉(zhuǎn)移過程還是Li+在SEI膜、電解液以及電極中的傳輸過程均受到低溫的影響，會(huì)新增電池極化，從而導(dǎo)致電池性能變差。具體有以下幾點(diǎn)因素[]：

（1）低溫下電解液粘度增大，甚至部分凝固，導(dǎo)致離子電導(dǎo)率低；

（2）低溫下電解液與電極、隔膜之間相容性變差；

（3）低溫下負(fù)極析鋰嚴(yán)重、且析出的金屬鋰與電解液反應(yīng)，其產(chǎn)物沉淀導(dǎo)致固態(tài)電解質(zhì)界面（SEI）厚度新增；

（4）低溫下鋰離子在活性物質(zhì)內(nèi)部擴(kuò)散系數(shù)降低，電荷轉(zhuǎn)移阻抗（Rct）顯著增大。

近年來，一些研究者通過不同的測(cè)試手段和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，將低溫對(duì)鋰離子電池的影響分解研究，解析影響低溫性能的重要限制因素。S.S.Zhang等[]對(duì)不同溫度下鋰離子電池的交流阻抗進(jìn)行測(cè)試，通過擬合，認(rèn)為整個(gè)電池的阻抗由三部分組成，分別是本體阻抗Rb，固態(tài)電解質(zhì)界面膜阻抗RSEI以及電荷轉(zhuǎn)移阻抗Rct，并考察了20℃~-60℃溫度范圍內(nèi)這三種阻抗隨溫度的變化關(guān)系，結(jié)果如圖2所示，隨著溫度的降低，三種阻抗值都在增大，Rct變化最為明顯，說明其對(duì)溫度更敏感，與此同時(shí)作者還計(jì)算了Rct占整個(gè)電池阻抗的比例，當(dāng)溫度低于-20℃時(shí)，Rct/Rcell幾乎接近100%，這說明低溫時(shí)，電池的性能重要受限于大幅度升高的電荷轉(zhuǎn)移阻抗Rct。

Huang等[]將電池正極、負(fù)極以及電解液各個(gè)組份分解開來單獨(dú)研究，以求找到影響其低溫放電的重要矛盾，作者發(fā)現(xiàn)，在-20℃時(shí)，相比于電解液和正極，負(fù)極性能衰減最為嚴(yán)重，同時(shí)發(fā)現(xiàn)Li+從石墨層間脫出較易，嵌入則較難，基于此作者提出限制電池低溫性能的重要因素是低溫下Li+在負(fù)極活性材料中的擴(kuò)散阻抗急劇新增，但是作者并未像文獻(xiàn)[3]中給出具體的阻抗譜以及相應(yīng)的擴(kuò)散阻抗的擬合數(shù)據(jù)。