鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:969次 | 2020年09月30日
如何提高磷酸鐵鋰離子電池的低溫性能?
首先從正極方面:正極現(xiàn)在都是納米化,它的粒徑,AB平面軸長大小兩方面方面會影響到整個(gè)鋰離子電池低溫的特性。AB面軸長的增大使得鋰離子遷移通道會變大,將有利于提高電池倍率的性能。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。
鋰離子電池
然后是占重要部分的負(fù)極:我們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)。
有關(guān)電解液:在-20度至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。通過實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)溶劑對磷酸鐵鋰離子電池低溫影響從70%多影響到90%多。所以溶劑、鋰鹽還有添加劑都對我們的動(dòng)力鋰電池低溫特性有一定的影響。
磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池組六大特性
(1)高倍率放電
當(dāng)測試溫度為25℃,測試電壓為2.9~3.3V時(shí),磷酸鐵鋰離子電池不同倍率放電曲線如圖所示,從圖中可以看出,在不同測試電壓及倍率下,放電電壓接近2.0V時(shí)放電容量接近100%。
(2)高能量密度
鋰離子電池的重量能量密度為150Wh/kg。相同體積下,鋰離子電池的能量密度約是鉛酸電池的3~4倍。相同容量的磷酸鐵鋰離子電池與鉛酸電池相比,重量減少了約60%~70%,鐵鋰離子電池和鉛酸電池能量比較見表1。
(3)循環(huán)性能高
在正常情況下,普通鉛酸電池的充放電周期為300~500次,鋰離子電池的充放電周期可以超過1000次。
(4)可快速充電
能量轉(zhuǎn)化效率高,可以在1~3h內(nèi)完成充電,而普通鉛酸電池則不能如此快速充電。
(5)安全性高
由于普通鉛酸電池含鉛、銻等重金屬,易對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,使用與維護(hù)易發(fā)生泄漏,若內(nèi)部硫酸外溢,則會造成設(shè)備腐蝕、人員傷害事故,而磷酸鐵鋰離子電池不含任何對人體有害的重金屬元素、無污染、高安全性,是目前最安全的鋰離子電池。
(6)成本低
傳統(tǒng)的48V鉛酸電池生命周期一般為5年,通信鐵鋰離子電池生命周期可以達(dá)到10年。此外,磷酸鐵鋰離子電池采用智能間歇式充放電管理模式,很大程度上降低了耗電成本。