已經(jīng)進(jìn)入十月份了，氣溫也開始慢慢的下降，這對磷酸鐵鋰電池包低溫性能是一個(gè)考驗(yàn)。眾所周知，鋰電池包的高溫性能很出色，熱峰值可達(dá)350~500℃，高溫(60℃)情況下仍可以放出100%容量。
磷酸鐵鋰電池，是鋰離子電池的正極材料，磷酸鐵鋰晶體中的P-0鍵穩(wěn)固，難以分辨，即便是在高溫或過充時(shí)也不會(huì)像鈷酸鋰一樣結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱或是形成強(qiáng)氧化性物質(zhì)，因此擁有良好的安全性，低溫性能及一致性會(huì)比三元稍差。
由于近幾年磷酸鐵鋰電池包需求暴增，提高鋰電低溫性能成關(guān)鍵。那么影響磷酸鐵鋰電池包低溫性能的因素有哪些?
http://www.pxebattery.com/diwenlidianchi.html
1、生產(chǎn)環(huán)境，磷酸鐵鋰電池包做為一個(gè)化工原料眾多、工藝繁雜的高科技產(chǎn)品，其生產(chǎn)環(huán)境對溫度、濕度、粉塵等都有很高的要求，如果沒有控制到位，電池品質(zhì)將出現(xiàn)波動(dòng)。
2、導(dǎo)電性差、鋰離子擴(kuò)散速度慢。高倍率充放電時(shí)，實(shí)際比容量低，這個(gè)問題是制約磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應(yīng)用，這是一個(gè)主要的問題。
3、材料方面的影響，磷酸鐵鋰正極本身電子導(dǎo)電性比較差，另外比較容易產(chǎn)生極化，降低容量的發(fā)揮；負(fù)極這塊主要是低溫充電，因?yàn)樗鼤?huì)影響到安全性問題；電解液這一塊，可能低溫下黏度會(huì)增大，鋰離子遷移阻抗會(huì)增大；第四個(gè)就是粘結(jié)劑，現(xiàn)這個(gè)對電池的低溫性能影響也是比較大的。
如何提高磷酸鐵鋰電池包低溫性能？要從根本上解決問題，需從正極、負(fù)極、電解液、粘結(jié)劑這四個(gè)地方提高磷酸鐵鋰電池包的低溫性能。
1、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(huì)影響到整個(gè)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?yàn)榱姿徼F鋰放電主要是跟正極有關(guān)。
2、負(fù)極方面，考慮充電特性，鋰電池低溫充電主要是負(fù)極影響，包括粒徑大小還有負(fù)極的間距變化，選取了三種不同的人造石墨作為負(fù)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(diǎn)。
3、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?yàn)樵跈M流比方面，1C或者0.5C的橫流比非常關(guān)鍵，到恒壓需要非常長時(shí)間，通過改進(jìn)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。
4、電解液方面，在-20度，-30度下電解液結(jié)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(gè)點(diǎn)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(chǔ)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(gè)電解液體系中，溶劑、鋰鹽還有添加劑都對我們的動(dòng)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。”
5、粘結(jié)劑方面，20度充放電情況下，兩種點(diǎn)狀大概做了70多到80的循環(huán)以后，整個(gè)極片是有粘結(jié)劑失效的現(xiàn)狀，而采用線狀的粘結(jié)劑不會(huì)存在這個(gè)問題。在整個(gè)體系上，從正極、負(fù)極、電解液到粘結(jié)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(gè)是充電特性，-20、-30、-40度溫度下0.5C充電恒流比可以達(dá)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。
深圳蒲迅電池有限公司一直專注于特種電池，儲能及綜合能源電池，動(dòng)力電池電池，工業(yè)電池、3C消費(fèi)類電池產(chǎn)品研發(fā)、培訓(xùn)、生產(chǎn)、銷售、維修及定制，是國家高新技術(shù)企業(yè)，通過ISO9001質(zhì)量認(rèn)證體系，擁有25項(xiàng)專利技術(shù)，與Google、中國鐵塔、中國電子等知名企業(yè)建立深度合作關(guān)系。