磷酸铁锂电池的安全性、能量密度及温度对放电的影响分析
来源：宝鄂实业
2020-04-12 21:37
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研究了安全、能量密度和温度对磷酸铁锂电池放电的影响
磷酸铁锂电池的安全性
磷酸铁锂材料化学性能非常稳定，尤其是高温稳定性非常好，即使在非常高的温度下也不能分解出氧气，所以磷酸铁锂电池的安全性非常好，不容易发生燃烧爆炸等危险。通过合理的结构设计，进一步提高了其安全性，使电池在碰撞、针刺、短路等情况下不会燃烧或爆炸。从图4可以看出，20ah的磷酸铁锂电池充满电后，用直径为8mm的钢钉快速穿透电池，同时记录电池电压和温度的变化。
从图4可以看出，在钢钉穿刺初期，由于内部短路，电池电压迅速下降，一定的热量使电池温度升高。但由于击穿后电池真空度明显下降，导致短路接触部分变形，导致接触不良。此时，没有更多的热量被释放，所以电压趋于稳定，电池温度只略有上升。
磷酸铁锂电池的能量密度
重量能量密度是衡量电池性能的重要指标。图5为20ah磷酸铁锂电池充满电后从0.3c到2.0v放电情况。放电曲线可以积分得到电池释放的能量。经过积分计算，20-ah磷酸铁锂电池释放的能量为70.7wh，电池重量为580 g。因此，磷酸铁锂电池的重量和能量密度可以计算为121.9 wh/kg。
磷酸铁锂电池在不同温度下的放电
由于电动汽车的使用存在较大的地域差异，北方冬季存在低温天气，低温天气必然会对电池性能产生一定的影响。因此,为了了解磷酸亚铁锂电池的低温放电性能,20啊磷酸铁锂动力电池储存在-20℃、-10℃、0℃,25℃和55℃20 h分别在测试,然后出院率0.3摄氏度的低温环境(0 - 3 c在室温下的放电容量为100%),如图6所示。
从图6可以看出，在20℃的温度下，铁磁体锂电池在室温下只能释放其容量的55%左右，这可能会对正在使用的电动汽车产生不利影响。但事实上很明显的单个细胞放电容量下降更重要的是,电动汽车的温度下降,通常在形式的数以百计的电池,电池什么时候会释放一定量的热量,此时电池的温度肯定会上升,所以对电池组的实际应用,低温放电问题是非常严重的。在试验过程中，由于单个电池暴露在较大的比表面积下，整个试验过程的温度与环境基本相同，因此放电容量受到很大影响。
在较高的温度下，磷酸铁锂电池受影响较小。例如，电池在55℃时的放电容量仅比在25℃时略有增加。
通过以上研究表明,磷酸铁锂电池循环寿命长,高安全隋和能量密度由于磷酸亚铁锂电池同时在整个生产过程中不使用的铅、镉、汞、六价铬有毒重金属元素,如材料、电池包装材料不含多溴联苯和多溴二苯醚(多氯联苯),磷酸铁锂电池也更环保。因此，磷酸铁锂电池将在电动汽车和大规模化工储能领域有更广泛的应用。
磷酸铁锂电池的其他实验结果:磷酸铁锂电池的循环性能2. 不同速率下磷酸铁锂电池的放电性能
