分析低溫對磷酸鐵鋰電池的影響
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-27 13:05
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低溫對磷酸鐵鋰電池的影響
磷酸鐵鋰是目前電動汽車中最常用的電池。它是安全的，電池壽命長，但磷酸鐵鋰有一個(gè)致命的缺陷。低溫對磷酸鐵鋰的正極和負(fù)極電解液及粘結(jié)劑有一定的影響。例如，磷酸鐵鋰的陰極本身的導(dǎo)電性較差，在低溫下容易極化，從而降低電池容量。在低溫的影響下，石墨嵌鋰率降低，鋰金屬簡單地從負(fù)極的外面分離出來。如果充電后放置時(shí)間不足而投入使用，則金屬鋰無法再次完全嵌入石墨中。低溫下，電解液粘度增大，鋰離子的遷移阻抗增大。此外，在磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工藝中，粘合劑也是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素，低溫也會對粘合劑的功能產(chǎn)生較大的影響。
低溫對鈦酸鋰電池的影響
同樣是鋰電池，鈦酸鋰電池的耐低溫性更好。尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰陰極數(shù)據(jù)嵌入了約1.5V的鋰電勢，不會形成鋰枝晶，在充放電過程中體積應(yīng)變小于1%。納米鈦酸鋰電池可大電流充放電，低溫快速充電，保證了電池的耐用性和安全性。以鈦酸鋰電池為主營業(yè)務(wù)的銀龍新能源，可在-50-60℃正常充放電。鈦酸鋰電池有數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，它還可以在低溫下完成快速充電，這種反復(fù)無常，其他數(shù)據(jù)電池很難學(xué)習(xí)。
為什么充電比放電需要更多的溫度?
許多企業(yè)的電池產(chǎn)品可以在低溫下正常放電，但在相同的溫度下，要完成正常充電就比較費(fèi)力，甚至無法充電。當(dāng)Li+嵌入到石墨數(shù)據(jù)中時(shí)，第一步是去除溶劑化，這將消耗一定的能量，防止Li+分散到石墨中。相比之下，當(dāng)石墨材料被移出溶液時(shí)，Li+會經(jīng)歷一個(gè)溶劑化過程，而且溶劑化過程不需要能量，所以Li+可以快速地移出石墨。因此，石墨數(shù)據(jù)接受充電的能力明顯差于接受放電的能力。
在低溫下，電池充電是危險(xiǎn)的。隨著溫度的降低，石墨陽極的動態(tài)特性變差。在充電過程中，陽極的電化學(xué)極化明顯變差。分離出的鋰金屬簡單地形成鋰枝晶，鋰枝晶突破間隙，導(dǎo)致陽極和陰極短路。
盡量避免鋰離子電池在低溫下充電。當(dāng)電池需要在低溫下充電時(shí)，鋰離子電池可以用低電流來充電。
業(yè)內(nèi)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)正在探索和解決電池的低溫電阻功能,關(guān)注過程改進(jìn)現(xiàn)有的正負(fù)電極數(shù)據(jù),以及通過電池轉(zhuǎn)發(fā)給當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為低溫電池運(yùn)作創(chuàng)造條件。隨著該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，鋰電池在低溫環(huán)境下將有進(jìn)一步的突破。
