分析低温对锂离子电池的影响以及业界的研发进展情况
- 发布时间：2020-12-15 16:08
分析低温对锂离子电池的影响以及业界的研发进展情况
锂离子电池低温性能突破不怕天冷!
充满能量的锂离子电池已经进入休眠状态，给新能源汽车和数字产品的用户带来了问题。今天的文章重要关注低温对锂离子电池的影响和行业的发展。
锂离子电池低温性能持续突破严寒天气?!
天很冷，原本充满能量的锂离子电池，容量将会打折，锂离子电池似乎进入休眠状态，这给新能源汽车和数字产品用户带来很多麻烦。今天的文章重要关注低温对锂离子电池的影响和行业的发展。
锂离子电池最怕低温?
在美国汽车协会(Americanautomobileassociation)进行的测试中，电动汽车的行驶里程从75度的105英里(约合105公里)下降到20度的43英里(约合43公里)，降幅高达60%。电池有点像人。当天气变冷时，它们就不那么活跃了。铅电池、锂离子电池和燃料动力电池都受到低温的影响，但程度不同。
以磷酸铁锂离子电池为例，它是电动客车中最常用的电池。该电池安全性高，单体寿命长，但低温性能略低于其他技术系统。低温对磷酸铁锂的正极和负极电解液及粘结剂有一定的影响。如磷酸铁锂正极导电性差，低温易极化，降低了电池容量。在低温的影响下，石墨的包埋速度降低，容易在负极表面析出金属锂。假如充电后由于时间不足而投入使用，金属锂无法重新嵌入石墨中。低温下，电解液粘度增大，锂离子的迁移阻抗增大。另外，在磷酸铁锂的生产过程中，粘接剂也是一个非常关键的因素，低温会对粘接剂的性能出现较大的影响。
同样，钛酸锂离子电池具有优异的耐低温性能。具有尖晶石结构的钛酸锂正极材料嵌入的锂电位约为1.5V，不会形成锂枝晶。充放电时的体积应变小于1%。纳米钛酸锂离子电池可实现大电流充放电，实现低温快速充电，保证电池的耐用性和安全性。以钛酸锂离子电池为主的银龙新能源，充放电能力在-50-60℃正常。
虽然石墨负极锂离子电池可以在-40c的温度下充电，但在-20c或更低的温度下进行常规的电流充电比较困难，这是一个行业正在积极探索的领域。
低温锂离子电池在行业中的探索
行业内的公司和科研机构正在探索和解决电池的低温电阻问题，重点对现有的正极和负极材料技术进行改进，通过提高电池的局部环境温度，为电池的低温工作创造条件。
目前，电池材料正向纳米方向发展，材料的尺寸、电阻以及AB面轴的长度都会影响电池的低温特性。采用三种工艺制备磷酸铁锂，并采用不同的工艺对其进行纳米化和包覆。结果表明，表面轴长度的新增使得锂离子迁移通道增大，有利于提高电池的倍增器性能。从这三种工艺所得到的材料来看，层间距大的颗粒石墨的体阻抗和离子迁移阻抗相对较小。在电解质方面，wotma通过使用一种基于固定溶剂体系的低温添加剂和锂盐，将放电容量从85%提高到90%。据了解，早在2016年底，watma就已经实现了-20、-30、-40℃的环境，0.5c充电恒流比62.9%，-20℃放电94%。目前，低温电池已在内蒙古和东北地区广泛推广。
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