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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2023-03-03 14:16:45
正极结构
阴极的三维结构限制了磷酸铁锂电池的扩散速率,尤其是在低温下。磷酸铁锂电池在-20℃时的放电容量只能达到常温容量的67.38%,而镍钴锰三元电池可以达到70.1%。锰酸锂电池的放电容量可以达到-20℃时常温容量的83%。
高熔点溶剂
由于电解液混合溶剂中高熔点溶剂的存在,低温下锂离子电池电解液粘度增大。温度过低,电解液凝固,致使电解液中锂离子透过率降低。
锂离子扩散率
低温下锂离子电池在石墨阳极中的扩散速率降低。锂离子电池在石墨负极中的扩散速率低是影响锂离子电池低温性能的重要原由。
SEI胶片
低温下,磷酸铁锂电池组负极SEI膜变厚,SEI膜阻抗增大,致使SEI膜中锂离子的电导率降低。最后,锂离子电池低温充放电形成极化,降低充放电效率。
我们从正极、负极、电液和粘结剂四个部分来改善48V磷酸铁锂电池组的低温性能。 此时的正极是纳米尺寸,其颗粒大小、电阻、AB面轴长度都会影响整个电池的低温特性。分别的工艺对阴极有分别的影响。100 -200 nm粒径的锂离子电池低温放电特性较好,在-20下可释放94百分比,即纳米粒径缩短了迁移路径,改善了低温放电性能,因为磷酸亚铁锂放电主要与正极有关。
探讨到负极的充电特性,磷酸铁锂电池组的低温充电主要受负极的影响,包括颗粒大小和负极间距的变化。选取三种人造石墨做为负极,研究分别层间距和粒度对低温特性的影响。从三种材料来看,层间距大的颗粒石墨的体阻抗和离子迁移阻抗在阻抗上更小。
充电方面,锂离子电池组冬季低温放电问题不大,但低温充电很重要。至于错流比,1C或者0.5C的错流比很主要,需要较长时间才能达到恒定电压。通过对三种分别石墨的改进比较,发现其中一种石墨在-20下的恒流比大大加高,从40百分比加高到70百分比以上,层间距增大,颗粒尺寸减小。
对于电解质,电解质在-20和-30时冻结,粘度增加,模塑性能变差。电解质包括三个方面:溶剂、锂盐和添加剂。在低温下,溶剂对磷酸铁锂电池组的影响范围从70%以上到90%以上,超过10分。其次,锂盐对低温充放电特性有一定影响。在固定溶剂体系和锂盐的基础上,低温添加剂可以将放电容量从85%提高到90%。换句话说,在整个电解质体系中,溶剂、锂盐和添加剂对我们的动力锂电池的低温特性,包括其他材料体系都有一定的影响。
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