Comment améliorer les performances à basse température des batteries au lithium fer phosphate (LFP)?

À partir d'octobre de chaque année, la température diminue progressivement, ce qui est un défi pour les performances à basse température des batteries au lithium fer phosphate (LFP). Comme nous le savons tous, les performances à haute température des batteries lithium-ion sont excellentes, avec une température de pointe de 350 ~ 500 ℃ et la capacité de libérer 100% capacité même à des températures élevées (60 ℃).

Le phosphate de fer au lithium (LFP) est le matériau d'électrode positive des batteries lithium-ion. La liaison P-0 dans le cristal LFP est stable et difficile à rompre, donc même à des températures élevées ou en surcharge, elle ne s'effondrera pas et ne générera pas de chaleur ou ne formera pas de substances oxydantes fortes comme l'oxyde de lithium-cobalt. Par conséquent, les batteries LFP ont une bonne sécurité, mais leurs performances et leur cohérence à basse température peuvent être légèrement pires que celles des batteries ternaires.

1. Facteurs influant sur les performances à basse température des batteries LFP:

1. Environnement de production

En tant que produit de haute technologie avec de nombreuses matières premières chimiques et des processus complexes,Paquet de batterie lifepo4 en grosOnt des exigences élevées pour la température, l'humidité, la poussière et d'autres environnements de production. Si elle n'est pas contrôlée correctement, la qualité de la batterie fluctuera.

2. Mauvaise conductivité et faible taux de diffusion lithium-ion

Pendant les frais et décharges à taux élevé, la capacité spécifique réelle est inférieure, ce qui est un problème difficile qui limite le développement de l'industrie LFP. C'est un problème majeur qui a empêché la LFP d'être largement utilisée.

3. Facteurs matériels

L'électrode positive de LFP a une faible conductivité électronique et est sujette à la polarisation, ce qui réduit les performances de capacité. L'électrode négative est principalement affectée par la charge à basse température, ce qui affecte les problèmes de sécurité. L'électrolyte peut augmenter la viscosité et l'impédance de migration lithium-ion à basse température.

2. méthodes pour améliorer les performances à basse température des batteries LFP:

Pour résoudre fondamentalement le problème des performances à basse température des batteries au lithium fer phosphate, nous devons les améliorer à partir de quatre aspects: électrode positive, électrode négative, électrolyte et liant.

1. Électrode positive

Actuellement, le nano-dimensionnement est la norme. La taille des particules, la résistance et la longueur de l'axe planaire de l'électrode positive affecteront les caractéristiques de basse température de toute la batterie. Différents processus ont également des effets différents sur l'électrode positive. La batterie composée de phosphate de fer au lithium de taille 100 à 200 nanomètre a de meilleures caractéristiques de décharge à basse température, avec une décharge de 94% à-20 degrés Celsius. La nanosization de la taille des particules raccourcit le chemin de migration et améliore les performances de décharge à basse température car la décharge de phosphate de fer au lithium est principalement liée à l'électrode positive.

2. Électrode négative

Compte tenu des caractéristiques de charge, l'électrode négative affecte principalement la charge à basse température des batteries au lithium, y compris la taille de la particule et l'espacement entre les électrodes négatives. Trois types différents de graphite artificiel ont été sélectionnés comme électrodes négatives pour étudier l'effet de différents espacements intercalaires et de la taille des particules sur les caractéristiques à basse température. Parmi les trois matériaux, le graphite de particules avec un espacement intercalaire plus grand a une impédance intrinsèque et une impédance de migration ionique plus petites.

3. Aspect de charge

Batterie au lithium personnaliséeNe pas avoir un problème important avec les décharges à basse température en hiver, principalement la charge à basse température. En ce qui concerne le rapport d'écoulement transversal, les rapports d'écoulement transversaux 1C ou 0,5C sont cruciaux, et il faut beaucoup de temps pour atteindre la tension constante. En améliorant la comparaison de trois graphites différents, nous avons constaté que l'un d'eux améliorait le rapport de courant constant de charge à-20 degrés Celsius de 40% à plus de 70%, avec une augmentation de l'espacement intercouche et une diminution de la taille des particules. Vous pouvez également être intéressé parFournisseurs de pack de batterie au lithium.

4. Aspect d'électrolyte

À-20 ℃ et-30 ℃, l'électrolyte gèle, la viscosité augmente et les performances se détériorent. Les électrolytes comprennent les solvants, les sels de lithium et les additifs. Le solvant a un impact allant de plus de 70% à plus de 90% sur l'effet basse température de la batterie Lithium Iron Phosphate, avec un impact de plus de dix points. Deuxièmement, différents sels de lithium ont une certaine influence sur la charge à basse températureEt caractéristiques de décharge. En fixant le système de solvant et la base de sel de lithium, les additifs à basse température peuvent augmenter la capacité de décharge de 85% à 90%. En d'autres termes, dans l'ensemble du système d'électrolyte, les solvants, les sels de lithium et les additifs ont tous un impact certain sur les caractéristiques de basse température de notre batterie de puissance, ce qui s'applique également à d'autres systèmes de matériaux.

5. En ce qui concerne l'adhésif:

Dans les conditions de charge et de décharge à 20 ° C, après environ 70 à 80 cycles, la pièce polaire entière présente une défaillance de l'adhésif avec deux types d'adhésifs en forme de points, alors que ce problème n'existe pas lors de l'utilisation d'adhésifs linéaires. Après avoir amélioré l'ensemble du système à partir des électrodes positives et négatives, de l'électrolyte et de l'adhésif, la seule cellule de la batterie au lithium fer phosphate a obtenu des résultats relativement bons. L'une est la caractéristique de charge, où le rapport de courant constant de 0,5C de charge à des températures de-20 ° C, -30 ° C et-40 ° C peut atteindre 62.9% et à une température de-20 ° C, la décharge peut atteindre 94%. Ce sont quelques caractéristiques du taux et du cycle.