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磷酸鐵鋰電池低溫性能低劣的原因分析

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:712次  |  2022年04月29日  

磷酸鐵鋰離子電池低溫性能低劣的原因:


生產(chǎn)環(huán)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(chǎn)品,其生產(chǎn)環(huán)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(zhì)將出現(xiàn)波動。


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,這個問題是制約磷酸鐵鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個難點(diǎn)。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應(yīng)用,這是一個重要的問題。


材料方面的影響;磷酸鐵鋰正極本身電子導(dǎo)電性比較差,另外比較容易出現(xiàn)極化,降低容量的發(fā)揮;負(fù)極這塊重要是低溫充電,因?yàn)樗鼤绊懙桨踩詥栴};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(jié)劑,現(xiàn)這個對電池的低溫性能影響也是比較大的。


正極材料;正極材料的三維結(jié)構(gòu)制約著磷酸鐵鋰離子電池的擴(kuò)散速率,低溫下影響尤其明顯。研究發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰離子電池在-20℃的放電容量只能達(dá)到常溫容量的67.38%,而鎳鈷錳三元電池能夠達(dá)到70.1%。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

高熔點(diǎn)溶劑;由于鋰離子電池電解液混合溶劑中存在高熔點(diǎn)溶劑,鋰離子電池電解液在低溫環(huán)境下黏度增大,當(dāng)溫度過低時(shí)會發(fā)生電解液凝固現(xiàn)象,導(dǎo)致磷酸鐵鋰離子電池在電解液中傳輸速率降低。


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

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