天逐渐的变冷,如何提高磷酸铁锂电池包低温性能呢?
来源：宝鄂实业
2019-05-18 22:26
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引用前一位的回答中的一句话：
“充电方面，锂电池包在冬天低温下放电问题不大，主要是低温充电。”
所以一般会考虑给电池加上加热膜，电池少量放电加热自身，避免低温充电主要还是在模组和pack级别采用加热系统吧，同时还可以使用低温电解液，降低电解液粘度减小浓差极化，纳米化电极材料缩短锂离子脱出和嵌入的扩散距离。性能包括很多:倍率、容量保持率、循环和功率等。很多时候是无法同时满足的，只能满足主要关键功能性能就不错了，低温条件下电解液粘度增大，锂离子在电解液中的扩散速度降低，同时在石墨和磷酸铁锂中的嵌入和脱出速度都变慢。浓差极化电化学极化的增大，电池的很快到达充放电截止电压。
●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。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，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，锂电池包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。溶剂对磷酸铁锂电池包低温影响从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，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，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。
