是低温导致了电池内部阻抗过高从而间接影响了电池放电性能吗?
新宙邦石桥博士介绍,对于功率和低温性能要求高的电池,添加剂有三种解决方法。一是减少或者干脆不使用阻抗比较高的成膜添加剂;二是采用低阻抗的成膜添加剂;三是采用低阻抗的锂盐型添加剂。添加剂的选择和组合也是一个平衡的艺术。
在三元材料动力电池中,最常用的两款经典添加剂是VC和PS,可以显著改善电池的高温存储性能和循环性能,但是最大缺陷是会显著增大阻抗,降低功率和低温性能。针对这种情况,新宙邦开发了低阻抗的新型负极成膜添加剂LDY269和锂盐型添加剂SCT97。
其中,新型负极成膜添加剂LDY269添加剂特点是在负极上成膜时界面阻抗会有所降低,不会象VC一样增大负极的界面阻抗。
新宙邦石桥实验:锂电池功率及低温特性受哪些因素影响?
SEI和CEI的XPS分析也证实了LDY269所形成的SEI和CEI的厚度会明显低于VC所形成的SEI和CEI。
新宙邦石桥实验:锂电池功率及低温特性受哪些因素影响?
电池性能的测试结果显示:当VC的含量增加时,DCIR的增加很明显,而LDY269在含量低时不会增大DCIR,在含量高时DCIR会增大一些,但是相比VC还是要明显低;另外,LDY269的高温储存性能要明显优于VC,尤其是高温下的产气明显少。
而锂盐型添加剂SCT97能够显著降低电池的内阻,提高低温性能,且能够显著提高高温储存性能。用于正极为NMC532的电池时,SCT97的效果要显著优于PS。
新宙邦石桥实验:锂电池功率及低温特性受哪些因素影响?
新宙邦石桥博士表示:“公司用LDY269与SCT97组合时,会获得比VC组合更好的效果,不仅阻抗更低一些,高温储存性能也更好,尤其是在0℃充电时不会象VC组合一样出现明显析锂的情况,如下图所示。同时,公司客户在开发48V锂离子电池系统时,采用了这个添加剂组合,反馈的结果不仅功率特性明显提升,高温循环性能也很好。”