鉅大LARGE | 點擊量：870次 | 2021年05月12日
磷酸鐵鋰電池包需求暴增，提高鋰電低溫性能和回收成關鍵
磷酸鐵鋰離子電池包需求暴增，提高鋰電低溫性能和回收成關鍵。新能源汽車產業在最近幾年迎來了爆發式上升，因此鋰離子電池產業也迎來了快速上升。但是，在鋰電高速發展下，一系列問題就浮現出來，假如磷酸鐵鋰離子電池包低溫性能差、回收利用成痛點等等。
一、磷酸鐵鋰離子電池包需求暴增：
全球磷酸鐵鋰離子電池材料市場在2014年-2020年期間的年上升幅度預計可以達到30%，其中最重要的原因在于工業電池、電動巴士以及電動汽車得到了進一步的廣泛應用。此外預計從2020年開始，磷酸鐵鋰離子電池包還將進一步取代微混合動力汽車上的傳統鉛酸電池這將會進一步推動磷酸鐵鋰離子電池的廣泛應用?？偠灾?，磷酸鐵鋰離子電池的市場需求預計將從2015年的25000噸到2020年時上升到100000噸。
二、提高鋰離子電池低溫性能問題：
小編覺得整個思路是從正極、負極、電液、粘結劑四塊提高磷酸鐵鋰離子電池包的低溫性能。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
正極方面：現在都是納米化，它的粒徑、電阻力，AB平面軸長大小三方面會影響到整個電池低溫的特性。通過三種工藝制備了磷酸鐵鋰，從我們整個制備的條件來講，不同的磷酸鐵鋰工藝納米化跟包覆，我們從AB面的軸長來看，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，因為磷酸鐵鋰放電重要是跟正極有關。
負極方面：考慮充電特性，鋰離子電池低溫充電重要是負極影響，包括粒徑大小還有負極的間距變化，選取了三種不同的人造石墨作為負極，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。
充電方面，冬天低溫下放電問題不大，重要是低溫充電。因為在橫流比方面，1C或者0.5C的橫流比非常關鍵，到恒壓要非常長時間，通過改進三種不同石墨的比較，發現其中一種在-20度充電恒流比有比較大的改善，從40%提高到70%多，層間距的增大，還有粒徑的減小。
電解液：在-20度，-30度下電解液結冰，黏度增大，形成性能惡化。電解液從三方面：溶劑，鋰鹽，添加劑。不同鋰鹽對低溫的充放電的特性有一定的影響。固定溶劑體系和鋰鹽基礎上，低溫添加劑可以使放電容量從85%提高到90%，也就是說，整個電解液體系中，溶劑、鋰鹽還有添加劑都對我們的動力鋰電池低溫特性有一定的影響，包括其他的材料體系相同適用。”
粘結劑：有三種，兩種點狀，一種線狀的。-20度充放電情況下，兩種點狀大概做了70多到80的循環以后，整個極片是有粘結劑失效的現狀，而采用線狀的粘結劑不會存在這個問題。在整個體系上，從正極、負極、電解液到粘結劑的改善以后，我們在磷酸鐵鋰離子電池包單體這塊做得比較好的效果，一個是充電特性，-20、-30、-40度溫度下0.5C充電恒流比可以達到62.9%，-20度溫度下放電可以放出94%，這是倍率跟循環的一些特性。
從總體上講，新能源汽車在北方的正常運營，低溫條件下不只是電池單體能夠解決充電問題，要通過pack還有BMS整個循環電池的涉獵，還有保障模式的創新，加起來才能充分保障新能源汽車在北方低溫正常運營。
三、動力鋰離子電池回收成痛點：
鋰離子電池報廢以后，如何對其進行回收利用，成為了未來新能源汽車電池行業面對的重要問題。現實情況是，動力鋰電池的回收進程相對緩慢。回收利用中的技術和環保問題尚未解決、回收模式不明確、產業鏈不夠完整、回收渠道窄等。
在回收技術方面，由于電池型號龐雜、技術路線不統一，必然導致分選成本高、拆解難度大，所以并非每個公司都可以進行回收利用。另外，快速檢測手段不完善、再次集成的良品率低等問題，也會嚴重影響動力鋰電池回收公司的積極性。
要實現對動力鋰電池的梯次利用，要建立動力鋰電池全生命周期監測系統，對電池的健康狀態進行實時評估。報廢汽車拆解公司要與汽車生產公司、動力鋰電池生產公司、回收利用公司建立合作網絡。再生利用嚴格遵守環保法律法規、標準和技術規范。
磷酸鐵鋰離子電池包由于其能量密度高、體積小重量輕、高溫性能好、安全環保、無記憶效應等優勢，優于其他儲能電池類型，被廣泛的公司所接受。未來鋰離子電池熱度只會只增不減。在技術和回收方面，也會研發出一套完美的解決方法，使得鋰離子電池性能優勢不斷完善。
