如何提高磷酸铁锂电池包低温性能？

已经进入十月份了，气温也开始慢慢的下降，这对磷酸铁锂电池包低温性能是一个考验。众所周知，锂电池包的高温性能很出色，热峰值可达350~500℃，高温(60℃)情况下仍可以放出100%容量。

　　磷酸铁锂电池，是锂离子电池的正极材料，磷酸铁锂晶体中的P-0键稳固，难以分辨，即便是在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性，低温性能及一致性会比三元稍差。

由于近几年磷酸铁锂电池包需求暴增，提高锂电低温性能成关键。那么影响磷酸铁锂电池包低温性能的因素有哪些?

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　　1、生产环境，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品，其生产环境对温度、湿度、粉尘等都有很高的要求，如果没有控制到位，电池品质将出现波动。

　　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产业发展的一个难点。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比较差，另外比较容易产生极化，降低容量的发挥；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比较大的。

　　如何提高磷酸铁锂电池包低温性能？要从根本上解决问题，需从正极、负极、电解液、粘结剂这四个地方提高磷酸铁锂电池包的低温性能。

　　1、正极方面，现在都是纳米化，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。不同工艺对正极也有不同的影响，100到200纳米粒径磷酸铁锂做出的电池低温放电特性比较好，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。

　　2、负极方面，考虑充电特性，锂电池低温充电主要是负极影响，包括粒径大小还有负极的间距变化，选取了三种不同的人造石墨作为负极，来研究不同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比较小一点。

　　3、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，通过改进三种不同石墨的对比，发现其中一种在-20度充电恒流比有比较大的改善，从40%提高到70%多，层间距的增大，还有粒径的减小。

　　4、电解液方面，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，不同锂盐对低温的充放电的特性有一定的影响。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一定的影响，包括其他的材料体系一样适用。”

　　5、粘结剂方面，20度充放电情况下，两种点状大概做了70多到80的循环以后，整个极片是有粘结剂失效的现状，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比较好的效果，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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