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可以从哪些方面提高磷酸铁锂电池的低温性能?

来源:宝鄂实业    2019-10-14 16:51    点击量:
提高磷酸铁锂电池的低温性能.


    正极方面,现在都是纳米化,它的粒径、电阻力,AB平面轴长大小三方面会影响到整个电池低温的特性.通过三种工艺制备了磷酸铁锂,从我们整个制备的条件来讲,不同的磷酸铁锂工艺纳米化跟包覆,我们从AB面的轴长来看,AB面轴长的增大使得锂离子迁移通道会变大,将有利于提高电池倍率的性能.不同工艺对正极也有不同的影响,100到200纳米粒径磷酸铁锂做出的电池低温放电特性比较好,在-20度可以释放94%,也就是粒径的纳米化缩短了迁移的路径,也提高了低温放电的性能,因为磷酸铁锂放电主要是跟正极有关.


    从负极方面考虑充电特性,饶睦敏认为锂电池低温充电主要是负极影响,包括粒径大小还有负极的间距变化,选取了三种不同的人造石墨作为负极,来研究不同的层间距和粒径对低温特性的影响.从三种材料来看,层间距大的颗粒石墨,从阻抗来讲,本体阻抗和离子迁移阻抗比较小一点.


    充电方面,饶睦敏认为在冬天低温下放电问题不大,主要是低温充电.因为在横流比方面,1C或者0.5C的横流比非常关键,到恒压需要非常长时间,通过改进三种不同石墨的对比,发现其中一种在-20度充电恒流比有比较大的改善,从40%提高到70%多,层间距的增大,还有粒径的减小.


    电解液这一块,在-20度,-30度下电解液结冰,黏度增大,形成性能恶化.电解液从三方面:溶剂,锂盐,添加剂.饶睦敏表示,"通过实验我们发现溶剂对磷酸铁锂电池低温影响从70%多影响到90%多,有十几个点的影响;其次,不同锂盐对低温的充放电的特性有一定的影响.我们固定了溶剂体系和锂盐基础上,低温添加剂可以使放电容量从85%提高到90%,也就是说,整个电解液体系中,溶剂、锂盐还有添加剂都对我们的动力电池低温特性有一定的影响,包括其他的材料体系一样适用."


    粘结剂方面,饶睦敏表示有三种,两种点状,一种线状的.-20度充放电情况下,两种点状大概做了70多到80的循环以后,整个极片是有粘结剂失效的现状,而采用线状的粘结剂不会存在这个问题.在整个体系上,从正极、负极、电解液到粘结剂的改善以后,我们在磷酸铁锂电池单体这块做得比较好的效果,一个是充电特性,-20、-30、-40度温度下0.5C充电恒流比可以达到62.9%,-20度温度下放电可以放出94%,这是倍率跟循环的一些特性.

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