磷酸鐵鋰電池低溫性能得到技術突破

來源：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突破。低溫是電動汽車在我國大北方、高寒地區(qū)等地推廣的一個障礙，更是動力電池企業(yè)的一塊心病，攻克動力磷酸鐵鋰電池的耐低溫問題，一直是業(yè)內重點努力的方向之一。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，但低溫性能比其他技術體系的電池略差。低溫對磷酸鐵鋰的正負極、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，容易在負極表面析出金屬鋰，如果充電后擱置時間不足而投入使用，金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內部，部分金屬鋰持續(xù)存在負極的表面，極有可能形成鋰枝晶，影響電池安全；

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

　　低溫帶來的另外一個問題，反映到用戶端就是充電時間延長。在低溫下充電，電池容易析鋰，所以充電之前，一般要對電池進行緩慢加熱，等電池溫度升高至正常溫度后再進行充電。解決電池的耐低溫問題，通常從電池材料、電芯設計及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突破

　　威能在軍工電池領域深耕多年，尤其是在超低溫電池技術領域持續(xù)研發(fā)和創(chuàng)新，不斷取得突破，成為國內軍工電池領域的強有力競爭者，而其研發(fā)的-45℃超低溫磷酸鐵鋰電池就是威能在軍工領域一大利器。在-45℃超低溫惡劣環(huán)境中應用穩(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)內人士的廣泛關注，再次向世人展現(xiàn)了“威能力量”。

　　威能與中科院化學所合作研發(fā)、生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池低溫性能實現(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，該技術處于國內領先、國際先進水平。威能研發(fā)的軍用超低溫磷酸鐵鋰電池已經(jīng)通過了極寒測試，目前該產(chǎn)品并批量供貨于航空航天領域，在高品質動力電池領域獨樹一幟，成為威能在軍工領域的又一大市場競爭利器和拳頭產(chǎn)品。

　　與動力電池相比，軍工磷酸鐵鋰電池對產(chǎn)品的安全性，可靠性和耐低溫等性能要求更高，同時還對企業(yè)有嚴格的資質要求。

　　天能在磷酸鐵鋰電池技術創(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瓶頸，并獲得國家產(chǎn)品質量監(jiān)督局認證，在行業(yè)引起了強烈反響。據(jù)天能集團鋰電研發(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。

　　天能技術人員通過改進工藝配方，優(yōu)化結構設計，匹配優(yōu)質材料，成功突破了磷酸鐵鋰電池的技術瓶頸，研發(fā)的新一代鋰電池經(jīng)過測試，不但充電倍率和放電倍率上的表現(xiàn)良好，其加速性能、充電時間、安全性能等都呈現(xiàn)更強優(yōu)勢，而且還在低溫放電方面表現(xiàn)不俗，在零下攝氏20度放出能量達到80%以上，遠遠超過國家60%的標準。

　　天能集團早在5年前就開始致力于鋰電的研發(fā)和生產(chǎn)，依托天能國家級博士后工作站和院士工作站，自主研發(fā)的磷酸鐵鋰動力電池相繼在大容量鋰離子動力電池安全性、正負極材料、電解液研究等方面取得突破性進展：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。尖晶石結構的鈦酸鋰負極材料嵌鋰電位約1.5V，不會形成鋰枝晶，在充放電過程中體積應變小于1%。納米化的鈦酸鋰電池可大電流充放電，實現(xiàn)了低溫快充的同時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、高能量轉換效率、長循環(huán)壽命等優(yōu)點，但目前存在低溫時難以放電和充電的問題。低溫環(huán)境下，電池充電有一定的風險。因此業(yè)內人士建議，盡量避免鋰離子電池在低溫下充電。當電池必須在低溫下充電時，需要盡可能選擇小電流（即慢充）對鋰離子電池進行充電。