天逐漸的變冷,如何提高磷酸鐵鋰電池包低溫性能呢?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-18 22:26
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引用前一位的回答中的一句話：
“充電方面，鋰電池包在冬天低溫下放電問題不大，主要是低溫充電。”
所以一般會考慮給電池加上加熱膜，電池少量放電加熱自身，避免低溫充電主要還是在模組和pack級別采用加熱系統(tǒng)吧，同時還可以使用低溫電解液，降低電解液粘度減小濃差極化，納米化電極材料縮短鋰離子脫出和嵌入的擴散距離。性能包括很多:倍率、容量保持率、循環(huán)和功率等。很多時候是無法同時滿足的，只能滿足主要關鍵功能性能就不錯了，低溫條件下電解液粘度增大，鋰離子在電解液中的擴散速度降低，同時在石墨和磷酸鐵鋰中的嵌入和脫出速度都變慢。濃差極化電化學極化的增大，電池的很快到達充放電截止電壓。
●正極方面，現(xiàn)在都是納米化，它的粒徑、電阻力，AB平面軸長大小三方面會影響到整個電池低溫的特性。不同工藝對正極也有不同的影響，100到200納米粒徑磷酸鐵鋰做出的電池低溫放電特性比較好，在-20度可以釋放94%，也就是粒徑的納米化縮短了遷移的路徑，也提高了低溫放電的性能，因為磷酸鐵鋰放電主要是跟正極有關。
●從負極方面考慮充電特性，鋰電池低溫充電主要是負極影響，包括粒徑大小還有負極的間距變化，選取了三種不同的人造石墨作為負極，來研究不同的層間距和粒徑對低溫特性的影響。從三種材料來看，層間距大的顆粒石墨，從阻抗來講，本體阻抗和離子遷移阻抗比較小一點。
●充電方面，鋰電池包在冬天低溫下放電問題不大，主要是低溫充電。因為在橫流比方面，1C或者0.5C的橫流比非常關鍵，到恒壓需要非常長時間，通過改進三種不同石墨的對比，發(fā)現(xiàn)其中一種在-20度充電恒流比有比較大的改善，從40%提高到70%多，層間距的增大，還有粒徑的減小。
●電解液這一塊，在-20度，-30度下電解液結冰，黏度增大，形成性能惡化。電解液從三方面：溶劑，鋰鹽，添加劑。溶劑對磷酸鐵鋰電池包低溫影響從70%多影響到90%多，有十幾個點的影響;其次，不同鋰鹽對低溫的充放電的特性有一定的影響。我們固定了溶劑體系和鋰鹽基礎上，低溫添加劑可以使放電容量從85%提高到90%，也就是說，整個電解液體系中，溶劑、鋰鹽還有添加劑都對我們的動力電池低溫特性有一定的影響，包括其他的材料體系一樣適用。”
●粘結劑方面，20度充放電情況下，兩種點狀大概做了70多到80的循環(huán)以后，整個極片是有粘結劑失效的現(xiàn)狀，而采用線狀的粘結劑不會存在這個問題。在整個體系上，從正極、負極、電解液到粘結劑的改善以后，磷酸鐵鋰電池單體這塊做得比較好的效果，一個是充電特性，-20、-30、-40度溫度下0.5C充電恒流比可以達到62.9%，-20度溫度下放電可以放出94%，這是倍率跟循環(huán)的一些特性。
