מדוע סוללות ליתיום לא יכולות לעבוד בטמפרטורות נמוכות?

מהו גביש ליתיום בסוללת ליתיום?

כאשר סוללת ליתיום-יון נטענת, Li+ מוחזר מהאלקטרודה החיובית ומוחדר לאלקטרודה השלילית; אך כאשר מתקיימים תנאים חריגים: כגון חוסר מקום לשילוב ליתיום באלקטרודה השלילית, התנגדות רבה מדי לשילוב Li+ באלקטרודה השלילית, Li+ מוחזר מהאלקטרודה החיובית מהר מדי, אך לא ניתן לשלב אותו באותה כמות. כאשר מתרחשות חריגות כמו אלקטרודה שלילית, Li+ שלא יכול להיטמע באלקטרודה השלילית יכול לקבל אלקטרונים רק על פני השטח של האלקטרודה השלילית, ובכך ליצור יסוד ליתיום מתכתי לבן-כסף, המכונה לעתים קרובות שקיעת גבישי ליתיום. ניתוח ליתיום לא רק מפחית את ביצועי הסוללה, מקצר מאוד את חיי המחזור, אלא גם מגביל את קיבולת הטעינה המהירה של הסוללה, ועלול לגרום לתוצאות קטסטרופליות כגון בעירה ופיצוץ. אחת הסיבות החשובות המובילות לשקיעת התגבשות ליתיום היא טמפרטורת הסוללה. כאשר הסוללה מחוברת בטמפרטורה נמוכה, תגובת ההתגבשות של שקיעת ליתיום בעלת קצב תגובה גבוה יותר מאשר תהליך שילוב ליתיום. האלקטרודה השלילית נוטה יותר לשקיעה בתנאי טמפרטורה נמוכה. תגובת התגבשות ליתיום.