磷酸铁锂离子电池低温性能的影响因素有什么?

2020-09-29      1039 次浏览

1、生产环境


磷酸铁锂离子电池做为一个化工原料众多、工艺繁杂的高科技产品,其生产环境对温度、湿度、粉尘等都有很高的要求,假如没有控制到位,电池品质将出现波动。


2、导电性差、锂离子扩散速度慢


高倍率充放电时,实际比容量低,这个问题是制约磷酸铁锂离子电池产业发展的一个难点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用,这是一个重要的问题。


3、材料方面的影响


磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差,另外比较容易出现极化,降低容量的发挥;负极这块重要是低温充电,因为它会影响到安全性问题;电解液这一块,可能低温下黏度会增大,锂离子迁移阻抗会增大;第四个就是粘结剂,现这个对电池的低温性能影响也是比较大的。


4、正极材料


正极材料的三维结构制约着磷酸铁锂离子电池的扩散速率,低温下影响尤其明显。研究发现磷酸亚铁锂离子电池与镍钴锰三元电池在-20℃的放电性能,发现磷酸铁锂离子电池在-20℃的放电容量只能达到常温容量的67.38%,而镍钴锰三元电池能够达到70.1%。


5、高熔点溶剂


由于锂离子电池电解液混合溶剂中存在高熔点溶剂,锂离子电池电解液在低温环境下黏度增大,当温度过低时会发生电解液凝固现象,导致磷酸铁锂离子电池在电解液中传输速率降低。


6、SEI膜


低温环境下,磷酸铁锂离子电池负极的SEI膜增厚,SEI膜阻抗增大导致锂离子在SEI膜中的传导速率降低,最终锂离子电池在低温环境下充放电形成极化降低充放电效率。


磷酸铁锂离子电池有高比能量、高比功率、高能量转换效率、长循环寿命等优点,但目前存在低温时难以放电和充电的问题。低温环境下,电池充电有一定的风险。因此业内人士建议,尽量防止锂离子电池在低温下充电。当电池必须在低温下充电时,要尽可能选择小电流(即慢充)对锂离子电池进行充电。


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