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鋰離子電池低溫性能受什么因素的限制?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:847次  |  2021年04月02日  

鋰離子電池低溫性能受什么因素限制?


一、正極材料


正極材料作為動(dòng)力來源是影響鋰離子電池低溫性能的重要參數(shù)之一,目前市場上主流的材料體系是三元材料和磷酸鐵鋰材料,兩種材料相比三元的低溫性能更佳。磷酸鐵鋰低溫性能差重要是因?yàn)槠洳牧媳旧頌榻^緣體,電子導(dǎo)電率低,鋰離子擴(kuò)散性差,低溫下導(dǎo)電性差,使得電池內(nèi)阻新增,所受極化影響大,電池充放電受阻,因此低溫性能不理想。


二、材料的結(jié)構(gòu)、粒徑及材料的類型


面密度越大,離子擴(kuò)散距離和所受阻力也會(huì)增大,電極表面與電解液接觸的固液界面到集流體的距離新增,在鋰離子脫嵌時(shí)為保持電極電荷平衡同時(shí)遷移的電子在兩者間傳遞的阻力也增大,使得電極電位與平衡電位的偏差程度更大,電池極化增大,其低溫性能自然也不甚好。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

三、電解液


電解液的材質(zhì)及物化參數(shù)對鋰離子電池低溫性能有重要影響。電池低溫下循環(huán)面對的問題是,電解液粘度增大,離子傳導(dǎo)速度變慢,與外電路電子遷移速度不匹配,電池出現(xiàn)嚴(yán)重極化,充放電容量出現(xiàn)急劇降低。尤其是在低溫充電的情況下,鋰離子很容易在負(fù)極表面形成鋰枝晶,導(dǎo)致鋰離子電池失效。


四、SEI膜


低溫環(huán)境下,鋰離子電池負(fù)極的SEI膜增厚,SEI膜阻抗增大導(dǎo)致鋰離子在SEI膜中的傳導(dǎo)速率降低,最終鋰離子電池在低溫環(huán)境下充放電形成極化降低充放電效率。


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