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磷酸鐵鋰離子電池低溫性能的影響因素有什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:1036次  |  2020年09月29日  

1、生產環境


磷酸鐵鋰離子電池做為一個化工原料眾多、工藝繁雜的高科技產品,其生產環境對溫度、濕度、粉塵等都有很高的要求,假如沒有控制到位,電池品質將出現波動。


2、導電性差、鋰離子擴散速度慢


高倍率充放電時,實際比容量低,這個問題是制約磷酸鐵鋰離子電池產業發展的一個難點。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應用,這是一個重要的問題。


3、材料方面的影響


磷酸鐵鋰正極本身電子導電性比較差,另外比較容易出現極化,降低容量的發揮;負極這塊重要是低溫充電,因為它會影響到安全性問題;電解液這一塊,可能低溫下黏度會增大,鋰離子遷移阻抗會增大;第四個就是粘結劑,現這個對電池的低溫性能影響也是比較大的。


4、正極材料


正極材料的三維結構制約著磷酸鐵鋰離子電池的擴散速率,低溫下影響尤其明顯。研究發現磷酸亞鐵鋰離子電池與鎳鈷錳三元電池在-20℃的放電性能,發現磷酸鐵鋰離子電池在-20℃的放電容量只能達到常溫容量的67.38%,而鎳鈷錳三元電池能夠達到70.1%。


5、高熔點溶劑


由于鋰離子電池電解液混合溶劑中存在高熔點溶劑,鋰離子電池電解液在低溫環境下黏度增大,當溫度過低時會發生電解液凝固現象,導致磷酸鐵鋰離子電池在電解液中傳輸速率降低。


6、SEI膜


低溫環境下,磷酸鐵鋰離子電池負極的SEI膜增厚,SEI膜阻抗增大導致鋰離子在SEI膜中的傳導速率降低,最終鋰離子電池在低溫環境下充放電形成極化降低充放電效率。


磷酸鐵鋰離子電池有高比能量、高比功率、高能量轉換效率、長循環壽命等優點,但目前存在低溫時難以放電和充電的問題。低溫環境下,電池充電有一定的風險。因此業內人士建議,盡量防止鋰離子電池在低溫下充電。當電池必須在低溫下充電時,要盡可能選擇小電流(即慢充)對鋰離子電池進行充電。


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