鉅大LARGE | 點擊量：1195次 | 2022年05月19日
溫度對磷酸鐵鋰電池有什么影響？
一、單體（模組）常溫循環(huán)匯總
常溫測試電池的循環(huán)壽命可以看出，磷酸鐵鋰離子電池的長壽命優(yōu)勢，目前做到3314個循環(huán)，容量保持率依然在90%，而達到80%的壽命終止可能要做到4000次左右。
1、單體循環(huán)
目前已完成：3314cyc，容量保持率為90%。
受電芯的加工工藝和模組的成組工藝影響，電池在PACK完成后其中的不一致性已經(jīng)形成，工藝越精湛成組的內(nèi)阻越小，電芯間的差異性越小。以下模組的循環(huán)壽命是目前大部分磷酸鐵鋰能做到的基本數(shù)據(jù)，這樣在使用過程中就要BMS對電池組定期進行均衡，減小電芯間差異，延長使用壽命。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
2、模組循環(huán)
目前已完成：2834cyc，容量保持率為67.26%。
二、單體高溫循環(huán)匯總
高溫工況下加速電池的老化壽命。
1、單體充放電曲線
2、高溫循環(huán)
高溫循環(huán)完成1100cyc，容量保持率為73.8%。
三、低溫對充放電性能影響
電池在0～-20℃溫度下，放電容量分別相當(dāng)于25℃溫度下放電容量的88.05％、65.52％和38.88％；放電平均電壓依次為3.134、2.963V和2.788V，一20℃放電平均電壓比25℃時降低了0.431V。從上述分析可知，隨著溫度的降低，鋰離子電池的放電平均電壓和放電容量均有所降低，尤其當(dāng)溫度為-20℃時，電池的放電容量和放電平均電壓下降較快。
從電化學(xué)角度分析，溶液電阻、SEI膜電阻在整個溫度范圍內(nèi)變化不大，對電池低溫性能的影響較??；電荷傳遞電阻隨溫度的降低而顯著新增，且在整個溫度范圍內(nèi)隨溫度的變化都明顯大于溶液電阻和SEI膜電阻。這是因為隨著溫度的降低，電解液的離子電導(dǎo)率隨之降低，SEI膜電阻和電化學(xué)反應(yīng)電阻隨之增大，導(dǎo)致低溫下歐姆極化、濃差極化和電化學(xué)極化均增大，在電池的放電曲線上就表現(xiàn)為平均電壓和放電容量均隨著溫度降低而降低。
，在-20℃下循環(huán)5次再在25℃下循環(huán)，電池的容量與放電平臺均有所降低。這是因為隨著溫度的降低，電解液的離子導(dǎo)電率降低，低溫充電過程中的歐姆極化、濃差極化和電化學(xué)極化加大，導(dǎo)致金屬鋰沉積，使電解液分解，最終導(dǎo)致電極表面SEI膜增厚、SEI膜電阻新增，在放電曲線上表現(xiàn)為放電平臺和放電容量降低。
1、低溫對循環(huán)性能影響
，電池在-10℃的環(huán)境下容量衰減較快，100次循環(huán)后容量僅剩59mAh/g，容量衰減47.8%；將在低溫下放過電的電池在常溫下進行充放電測試，考察期容量恢復(fù)性能。其容量恢復(fù)至70.8mAh/g，容量損失達68%。由此可見，電池的低溫循環(huán)對電池容量的恢復(fù)影響較大。
2、低溫對安全性能影響
鋰離子電池充電是鋰離子從正極脫出經(jīng)過電解液遷移嵌入負(fù)極材料的過程，鋰離子向負(fù)極聚合，由六個碳原子俘獲一個鋰離子。在低溫下，化學(xué)反應(yīng)活性降低，同時鋰離子遷移變慢，在負(fù)極表面的鋰離子還沒有嵌入到負(fù)極中已經(jīng)先還原成金屬鋰，并在負(fù)極表面沉淀析出形成鋰枝晶，這容易刺穿隔膜造成電池內(nèi)短路，進而損壞電池，造成安全事故。
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