磷酸鐵鋰電池低溫性能得到技術(shù)突破

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-04-28 10:16  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池低溫性能得到技術(shù)突破。低溫是電動(dòng)汽車在我國(guó)大北方、高寒地區(qū)等地推廣的一個(gè)障礙，更是動(dòng)力電池企業(yè)的一塊心病，攻克動(dòng)力磷酸鐵鋰電池的耐低溫問(wèn)題，一直是業(yè)內(nèi)重點(diǎn)努力的方向之一。鋰電池低溫性能不斷突破，不怕天冷！

　　磷酸鐵鋰電池低溫性能的影響

　　以磷酸鐵鋰電池為例，這種電池安全性高，單體壽命較長(zhǎng)，但低溫性能比其他技術(shù)體系的電池略差。低溫對(duì)磷酸鐵鋰的正負(fù)極、電解液和粘接劑等都存在影響。比如，磷酸鐵鋰正極本身電子導(dǎo)電性比較差，低溫環(huán)境下容易產(chǎn)生極化，從而降低電池容量；受低溫影響，石墨嵌鋰速度降低，容易在負(fù)極表面析出金屬鋰，如果充電后擱置時(shí)間不足而投入使用，金屬鋰無(wú)法全部再次嵌入石墨內(nèi)部，部分金屬鋰持續(xù)存在負(fù)極的表面，極有可能形成鋰枝晶，影響電池安全；

　　低溫環(huán)境下，電解液黏度會(huì)增加，鋰離子遷移阻抗也會(huì)隨之增大；此外，在磷酸鐵鋰電池的生產(chǎn)工藝中，粘接劑也是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素，低溫對(duì)粘接劑的性能也會(huì)產(chǎn)生較大影響。

　　低溫帶來(lái)的另外一個(gè)問(wèn)題，反映到用戶端就是充電時(shí)間延長(zhǎng)。在低溫下充電，電池容易析鋰，所以充電之前，一般要對(duì)電池進(jìn)行緩慢加熱，等電池溫度升高至正常溫度后再進(jìn)行充電。解決電池的耐低溫問(wèn)題，通常從電池材料、電芯設(shè)計(jì)及PACK制造三方面著手，提高鋰的低溫充放電性能和循環(huán)壽命。

　　磷酸鐵鋰電池低溫性能得到技術(shù)突破

　　威能在軍工電池領(lǐng)域深耕多年，尤其是在超低溫電池技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)研發(fā)和創(chuàng)新，不斷取得突破，成為國(guó)內(nèi)軍工電池領(lǐng)域的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者，而其研發(fā)的-45℃超低溫磷酸鐵鋰電池就是威能在軍工領(lǐng)域一大利器。在-45℃超低溫惡劣環(huán)境中應(yīng)用穩(wěn)定釋放電池額定容量90%以上，山東威能環(huán)保電源科技股份有限公司的最新產(chǎn)品在CIBF2018一經(jīng)亮相，就吸引了眾多業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注，再次向世人展現(xiàn)了“威能力量”。

　　威能與中科院化學(xué)所合作研發(fā)、生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池低溫性能實(shí)現(xiàn)重大突破，在低溫零下45度依然能夠放出額定容量的90%以上，該技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。威能研發(fā)的軍用超低溫磷酸鐵鋰電池已經(jīng)通過(guò)了極寒測(cè)試，目前該產(chǎn)品并批量供貨于航空航天領(lǐng)域，在高品質(zhì)動(dòng)力電池領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，成為威能在軍工領(lǐng)域的又一大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)利器和拳頭產(chǎn)品。

　　與動(dòng)力電池相比，軍工磷酸鐵鋰電池對(duì)產(chǎn)品的安全性，可靠性和耐低溫等性能要求更高，同時(shí)還對(duì)企業(yè)有嚴(yán)格的資質(zhì)要求。

　　天能在磷酸鐵鋰電池技術(shù)創(chuàng)新方面再次取得新的突破，成功攻克了磷酸鐵鋰電池低溫方面的技術(shù)瓶頸，并獲得國(guó)家產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督局認(rèn)證，在行業(yè)引起了強(qiáng)烈反響。據(jù)天能集團(tuán)鋰電研發(fā)人員介紹，在磷酸鐵鋰電池中隔膜材料成本很高，隔膜的好壞卻又左右了鋰電池的性能、壽命和可靠性。

　　天能技術(shù)人員通過(guò)改進(jìn)工藝配方，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，匹配優(yōu)質(zhì)材料，成功突破了磷酸鐵鋰電池的技術(shù)瓶頸，研發(fā)的新一代鋰電池經(jīng)過(guò)測(cè)試，不但充電倍率和放電倍率上的表現(xiàn)良好，其加速性能、充電時(shí)間、安全性能等都呈現(xiàn)更強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，而且還在低溫放電方面表現(xiàn)不俗，在零下攝氏20度放出能量達(dá)到80%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家60%的標(biāo)準(zhǔn)。

　　天能集團(tuán)早在5年前就開始致力于鋰電的研發(fā)和生產(chǎn)，依托天能國(guó)家級(jí)博士后工作站和院士工作站，自主研發(fā)的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池相繼在大容量鋰離子動(dòng)力電池安全性、正負(fù)極材料、電解液研究等方面取得突破性進(jìn)展：擠壓、針刺、短路等極端使用狀況下不起火、不燃燒、不爆炸。

　　鈦酸鋰電池

　　作為鋰電池之一種，鈦酸鋰電池的耐低溫性能則比較優(yōu)異。尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰負(fù)極材料嵌鋰電位約1.5V，不會(huì)形成鋰枝晶，在充放電過(guò)程中體積應(yīng)變小于1%。納米化的鈦酸鋰電池可大電流充放電，實(shí)現(xiàn)了低溫快充的同時(shí)又保障了電池的耐久性和安全性。

　　鈦酸鋰電池優(yōu)異的耐低溫性能。鈦酸鋰電池具備在-50~60℃溫度范圍的正常充放電能力，耐低溫效果良好。鈦酸鋰電池憑借其優(yōu)異的耐低溫性能，成為我國(guó)在寒冷地區(qū)推廣新能源汽車的先鋒。目前，很多三元鋰電池也具備了耐低溫的特性，鈦酸鋰電池更是耐低溫性能中的佼佼者，電動(dòng)汽車推廣存在的低溫瓶頸也將逐步得到解決。

　　磷酸鐵鋰電池有高比能量、高比功率、高能量轉(zhuǎn)換效率、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)，但目前存在低溫時(shí)難以放電和充電的問(wèn)題。低溫環(huán)境下，電池充電有一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此業(yè)內(nèi)人士建議，盡量避免鋰離子電池在低溫下充電。當(dāng)電池必須在低溫下充電時(shí)，需要盡可能選擇小電流（即慢充）對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電。