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分析低溫對磷酸鐵鋰離子電池的影響

鉅大LARGE  |  點擊量:1845次  |  2020年12月18日  

低溫對磷酸鐵鋰離子電池的影響


磷酸鐵鋰是目前電動汽車中最常用的電池。它是安全的,電池壽命長,但磷酸鐵鋰有一個致命的缺陷。低溫對磷酸鐵鋰的正極和負極電解液及粘結劑有一定的影響。例如,磷酸鐵鋰的陰極本身的導電性較差,在低溫下容易極化,從而降低電池容量。在低溫的影響下,石墨嵌鋰率降低,鋰金屬簡單地從負極的外面分離出來。假如充電后放置時間不足而投入使用,則金屬鋰無法再次完全嵌入石墨中。低溫下,電解液粘度增大,鋰離子的遷移阻抗增大。此外,在磷酸鐵鋰的生產工藝中,粘合劑也是一個非常關鍵的因素,低溫也會對粘合劑的功能出現較大的影響。


低溫對鈦酸鋰離子電池的影響


同樣是鋰離子電池,鈦酸鋰離子電池的耐低溫性更好。尖晶石結構的鈦酸鋰陰極數據嵌入了約1.5V的鋰電勢,不會形成鋰枝晶,在充放電過程中體積應變小于1%。納米鈦酸鋰離子電池可大電流充放電,低溫快速充電,保證了電池的耐用性和安全性。以鈦酸鋰離子電池為主營業務的銀龍新能源,可在-50-60℃正常充放電。鈦酸鋰離子電池有數據的優勢,它還可以在低溫下完成快速充電,這種反復無常,其他數據電池很難學習。


為何充電比放電要更多的溫度?


許多公司的電池產品可以在低溫下正常放電,但在相同的溫度下,要完成正常充電就比較費力,甚至無法充電。當Li+嵌入到石墨數據中時,第一步是去除溶劑化,這將消耗一定的能量,防止Li+分散到石墨中。相比之下,當石墨材料被移出溶液時,Li+會經歷一個溶劑化過程,而且溶劑化過程不要能量,所以Li+可以快速地移出石墨。因此,石墨數據接受充電的能力明顯差于接受放電的能力。


在低溫下,電池充電是危險的。隨著溫度的降低,石墨陽極的動態特性變差。在充電過程中,陽極的電化學極化明顯變差。分離出的鋰金屬簡單地形成鋰枝晶,鋰枝晶突破間隙,導致陽極和陰極短路。


盡量防止鋰離子電池在低溫下充電。當電池要在低溫下充電時,鋰離子電池可以用低電流來充電。


業內公司和科研機構正在探索和解決電池的低溫電阻功能,關注過程改進現有的正負電極數據,以及通過電池轉發給當地環境溫度為低溫電池運作創造條件。隨著該技術的進一步發展,鋰離子電池在低溫環境下將有進一步的突破。


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