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天冷了,如何提高太阳能路灯磷酸铁锂电池包的低温性能?

  此刻已是十一月份了,气温也降到了几度甚至零下,这对太阳能路灯磷酸铁锂电池包低温性能是一个考验。天冷了,如何提高磷酸铁锂电池包的低温性能呢?众所周知,锂电池包的高温性能很超卓,热峰值可达350~500℃,高温(60℃)情况下仍可以放出100%容量。但是低温比三元及其他锂电池体系会差一点,那么如何提高其低温性能呢?


  磷酸铁锂电池:


  磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。此中磷酸铁锂是目前绝大大都锂离子电池使用的正极材料。磷酸铁锂电池包需求暴增,提高锂电低温性能成关键。


  影响磷酸铁锂电池包低温性能的因素有哪些?


  针对磷酸铁锂电池包,电气行业专家对它低温特性影响因素做了斗劲详细的研究,原因如下:


  1、出产环境:磷酸铁锂电池包做为一个化工原料众多、工艺繁杂的高科技产物,其出产环境对温度、湿度、粉尘等都有很高的要求,如果没有控制到位,电池品质将呈现波动。


  2、导电性差、锂离子扩散速度慢。高倍率充放电时,实际比容量低,这个问题是制约磷酸铁锂财富成长的一个难点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用,这是一个主要的问题。


  3、材料方面的影响,磷酸铁锂正极本身电子导电性斗劲差,此外斗劲容易发生极化,降低容量的阐扬;负极这块主要是低温充电,因为它会影响到安全性问题;电解液这一块,可能低温下黏度会增大,锂离子迁移阻抗会增大;第四个就是粘结剂,现这个对电池的低温性能影响也是斗劲大的。


  如何提高磷酸铁锂电池包低温性能?


  我们从正极、负极、电液、粘结剂四块来阐述如何提高磷酸铁锂电池包的低温性能。


  ●正极方面,此刻都是纳米化,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。分歧工艺对正极也有分歧的影响,100到200纳米粒径磷酸铁锂做出的电池低温放电特性斗劲好,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,包罗粒径大小还有负极的间距变化,拔取了三种分歧的人造石墨作为负极,来研究分歧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斗劲小一点。


  ●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,通过改良三种分歧石墨的对比,发现此中一种在-20度充电恒流比有斗劲大的改善,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,分歧锂盐对低温的充放电的特性有必然的影响。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必然的影响,包罗其他的材料体系一样适用。”


  ●粘结剂方面,20度充放电情况下,两种点状概略做了70多到80的循环以后,整个极片是有粘结剂掉效的现状,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斗劲好的效果,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。

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