Como melhorar o desempenho de baixa temperatura das baterias de fosfato de ferro de lítio (LFP)?

A partir de outubro de cada ano, a temperatura diminui gradualmente, o que é um desafio para o desempenho em baixa temperatura das baterias de fosfato de ferro de lítio (LFP). Como todos sabemos, o desempenho de alta temperatura das baterias de iões de lítio é excelente, com uma temperatura de pico de 350 ~ 500 ° C e a capacidade de liberar 100% de capacidade mesmo em altas temperaturas (60 °).

O fosfato de ferro de lítio (LFP) é o material de eletrodo positivo das baterias de íon de lítio. A ligação P-0 no cristal LFP é estável e difícil de quebrar, portanto, mesmo em altas temperaturas ou sobrecarga, ela não entrará em colapso e não gerará calor ou formará substâncias oxidantes fortes como o óxido de cobalto de lítio. Portanto, as baterias LFP têm boa segurança, mas seu desempenho e consistência em baixa temperatura podem ser um pouco piores do que as baterias ternárias.

1. fatores que afetam o desempenho de baixa temperatura das baterias LFP:

1. Ambiente de produção

Como um produto de alta tecnologia com muitas matérias-primas químicas e processos complexos,Pacote de bateria lifepo4 atacadoTêm altos requisitos de temperatura, umidade, poeira e outros ambientes de produção. Se não for controlado corretamente, a qualidade da bateria flutuará.

2. Má condutividade e lenta taxa de difusão de iões de lítio

Durante a carga e descarga de alta taxa, a capacidade específica real é menor, o que é um problema difícil que restringe o desenvolvimento da indústria de LFP. Este é um grande problema que impediu o LFP de ser amplamente utilizado.

3. Fatores relacionados ao material

O eletrodo positivo do LFP tem baixa condutividade eletrônica e é propenso à polarização, o que reduz o desempenho da capacidade. O eletrodo negativo é afetado principalmente pelo carregamento de baixa temperatura, o que afeta problemas de segurança. O eletrólito pode aumentar em viscosidade e impedância de migração de íon-lítio em baixas temperaturas.

2. métodos para melhorar o desempenho de baixa temperatura das baterias LFP:

Para resolver fundamentalmente o problema do desempenho de baixa temperatura das baterias de fosfato de ferro de lítio, precisamos melhorá-las a partir de quatro aspectos: eletrodo positivo, eletrodo negativo, eletrólito e aglutinante.

1. Eletrodo positivo

Atualmente, o nano-dimensionamento é a norma. O tamanho das partículas, a resistência e o comprimento do eixo plano do eletrodo positivo afetarão as características de baixa temperatura de toda a bateria. Diferentes processos também têm efeitos diferentes no eletrodo positivo. A bateria feita de fosfato de ferro de lítio de 100 a 200 nanômetros tem melhores características de descarga em baixa temperatura, com uma descarga de 94% a-20 graus Celsius. Nanosizar o tamanho das partículas encurta o caminho de migração e melhora o desempenho de descarga em baixa temperatura porque a descarga de fosfato de ferro de lítio está principalmente relacionada ao eletrodo positivo.

2. Eletrodo negativo

Considerando as características de carregamento, o eletrodo negativo afeta principalmente o carregamento de baixa temperatura das baterias de lítio, incluindo o tamanho da partícula e o espaçamento entre os eletrodos negativos. Três tipos diferentes de grafite artificial foram selecionados como eletrodos negativos para estudar o efeito de diferentes espaçamentos entre camadas e tamanho de partícula em características de baixa temperatura. Entre os três materiais, a partícula de grafite com maior espaçamento entre camadas tem menor impedância intrínseca e impedância de migração de íons.

3. Aspecto de carregamento

Pacote de bateria de lítio personalizadoNão tem um problema significativo com descarga de baixa temperatura no inverno, principalmente carregamento de baixa temperatura. Em relação à razão de fluxo transversal, as relações de fluxo transversal de 1C ou 0,5C são cruciais e leva muito tempo para atingir a tensão constante. Ao melhorar a comparação de três grafitos diferentes, descobrimos que um deles melhorou a taxa de corrente constante de carregamento a-20 graus Celsius de 40% para mais de 70%, com um aumento no espaçamento entre camadas e uma diminuição no tamanho das partículas. Você também pode estar interessado emFornecedores de bateria de lítio...

4. Aspecto eletrólito

A-20 °C e-30 °C, o eletrólito congela, a viscosidade aumenta e o desempenho se deteriora. Os eletrólitos incluem solventes, sais de lítio e aditivos. O solvente tem um impacto que varia de mais de 70% a mais de 90% no efeito de baixa temperatura da bateria de fosfato de ferro de lítio, com um impacto de mais de dez pontos. Em segundo lugar, diferentes sais de lítio têm uma certa influência no carregamento de baixa temperaturaE descarregando características. Ao fixar o sistema solvente e a base de sal de lítio, os aditivos de baixa temperatura podem aumentar a capacidade de descarga de 85% para 90%. Em outras palavras, em todo o sistema eletrolítico, solventes, sais de lítio e aditivos têm um certo impacto nas características de baixa temperatura da nossa bateria de energia, que também se aplica a outros sistemas de materiais.

5. Em relação ao adesivo:

Sob as condições de carga e descarga a 20 °C, após cerca de 70 a 80 ciclos, toda a peça do poste exibe falha adesiva com dois tipos de adesivos em forma de ponto, enquanto este problema não existe ao usar adesivos lineares. Depois de melhorar todo o sistema a partir dos eletrodos positivos e negativos, eletrólito e adesivo, a célula única da bateria de fosfato de ferro de lítio alcançou resultados relativamente bons. Uma é a característica de carregamento, onde a relação de corrente constante de 0,5C carregando em temperaturas de-20 ° C, -30 ° C e-40 ° C pode chegar a 62,9% e a-20 ° C de temperatura, a descarga pode chegar a 94%. Estas são algumas características de taxa e ciclo.