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    儲能鋰電池低溫性能的原因有哪些?

    TIME : 2019-06-25

    隨著科技技術的發展和新能源汽車的推動,儲能鋰電池因其密度大壽命長無污染等優勢被廣泛運用,但是鋰電池也有缺點。鋰電池模組主要由正極材料、負極材料、隔膜、電解液組成。若處于低溫環境的鋰電池組存在著放電電壓平臺下降、放電容量低、容量衰減快、倍率性能差等特點。根據研究制約其低溫性能的因素主要有以下幾點:正極結構,高熔點溶劑,鋰離子擴散速率, S EI膜。

    正極結構:因為電池正極材料里的三維結構制約著鋰離子的擴散速率,低溫下影響尤其明顯。鋰離子電池的正極材料包括商品化的磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三元材料、錳酸鋰、鈷酸鋰等,也包括處于開發階段的高電壓正極材料如鎳錳酸鋰、磷酸鐵錳鋰、磷酸釩鋰等。不同正極材料具有不同的三維結構,目前用作電動汽車動力電池的正極材料主要是磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三元材料和錳酸鋰。

    儲能鋰電池

    高熔點溶劑:由于電解液混合溶劑中存在高熔點溶劑,動力鋰電池電解液在低溫環境下黏度增大,當溫度過低時會發生電解液凝固現象,導致鋰離子在電解液中傳輸速率降低。

    鋰離子擴散速率:低溫環境下鋰離子在石墨負極中的擴散速率降低。向宇系統研究了石墨負極對鋰離子電池低溫放電性能的影響,提出低溫環境下鋰電池的電荷遷移阻抗增大,導致鋰離子在石墨負極中的擴散速率降低是影響電池低溫性能的重要原因。

    SEI膜:低溫環境下,鋰離子電池負極的SEI膜增厚,SEI膜阻抗增大導致鋰離子在 SEI膜中的傳導速率降低,Z終鋰離子電池PACK在低溫環境下充放電形成極化降低充放電效率。

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