溫度對動力磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻特性有什么影響?

來源：存能電氣  日期：2019-01-18 11:08  瀏覽量：次

　　溫度對動力磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻特性有什么影響?動力磷酸鐵鋰電池的特性與環(huán)境溫度緊密相關(guān)。電池的容量特性、內(nèi)阻數(shù)值和荷電狀態(tài)，開路電壓曲線是反映鋰電池基本性能的重要指標(biāo)，也是參與鋰電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。本文存能電氣小編聊聊溫度對磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻特性有什么影響。

　　溫度對動力磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻特性有什么影響?

　　磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻作為衡量電池內(nèi)部導(dǎo)電離子和電子傳輸難易程度的主要參數(shù)，直接決定著電池的功率特性，因而對電動汽車的動力性有著重要影響。同時，內(nèi)阻也決定著電池產(chǎn)熱量的大小，內(nèi)阻是電池產(chǎn)熱量估算的關(guān)鍵參數(shù)之一。

　　電動汽車實(shí)際運(yùn)行的環(huán)境溫度范圍較廣，在不同溫度和工作狀態(tài)下，電池內(nèi)阻均不同。掌握電池內(nèi)阻與溫度、SOC和充放電倍率等的內(nèi)在關(guān)系，能夠更好地為電池產(chǎn)熱模型仿真和熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

　　動力型磷酸鐵鋰電池在10、25和40℃下的溫度特性，結(jié)果表明，隨溫度上升，電池充放電過程的歐姆內(nèi)阻、極化內(nèi)阻均下降，且不同溫度下歐姆內(nèi)阻變化率高于極化內(nèi)阻變化率，低溫下歐姆內(nèi)阻變化率大于高溫下變化率。

　　本文存能電氣小編通過混合脈沖功率特性法(HPPC)對40Ah方形能量型磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻進(jìn)行了不同溫度下的測試實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)研究了電池在一20～40℃不同溫度下充放電過程中內(nèi)阻隨SOC的變化規(guī)律，并對導(dǎo)致該規(guī)律的原因進(jìn)行一定分析。

　　以方形40Ah電動汽車用磷酸鐵鋰動力電池為研究對象，其中，正極材料為磷酸鐵鋰，未改性，作碳包覆；負(fù)極材料為高溫型中間相炭微球(MCMB1；電解液為鋰鹽電解質(zhì)和有機(jī)溶劑，隔膜為聚丙烯／聚乙烯(PP／PE)；電池單體的參數(shù)如表1所示。電池充放電設(shè)備為ArbinEVTS動力電池測試系統(tǒng)。恒溫箱為SETH．Z-040L超低溫調(diào)濕實(shí)驗(yàn)箱，為電池充放電實(shí)驗(yàn)提供恒定的環(huán)境溫度。

　　磷酸鐵鋰動力電池參數(shù)：

　　尺寸／：100x32xl80

　　最小放電電壓／V：2.5

　　最大充電電壓／v：3.8

　　最大充電電流／A：160

　　最大放電電流／A：200(1min)

　　工作溫度(充電)／℃：0～45

　　工作溫度(放電)／：-20~45

　　額定電壓／v：3.2

　　額定容量／Ah：40

　　質(zhì)量／g：1250

　　影響磷酸鐵鋰電池溫度有哪些因素？

　　1、生產(chǎn)環(huán)境：磷酸鐵鋰電池包做為一個化工原料眾多、工藝繁雜的高科技產(chǎn)品，其生產(chǎn)環(huán)境對溫度、濕度、粉塵等都有很高的要求，如果沒有控制到位，電池品質(zhì)將出現(xiàn)波動。

　　2、導(dǎo)電性差、鋰離子擴(kuò)散速度慢。高倍率充放電時，實(shí)際比容量低，這個問題是制約磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個難點(diǎn)。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應(yīng)用，這是一個主要的問題。

　　3、材料方面的影響，磷酸鐵鋰正極本身電子導(dǎo)電性比較差，另外比較容易產(chǎn)生極化，降低容量的發(fā)揮;負(fù)極這塊主要是低溫充電，因?yàn)樗鼤绊懙桨踩詥栴};電解液這一塊，可能低溫下黏度會增大，鋰離子遷移阻抗會增大;第四個就是粘結(jié)劑，現(xiàn)這個對電池的低溫性能影響也是比較大的。

　　磷酸鐵鋰電池受溫度影響很大，在以動力電池應(yīng)用領(lǐng)域和溫度影響較大的應(yīng)用環(huán)境，需要對電池進(jìn)行熱管理(風(fēng)冷、液冷等)才能提高電池的使用效率，延長電池系統(tǒng)使用壽命。

　　在新能源行業(yè)磷酸鐵鋰電池被看好，電池循環(huán)壽命可達(dá)到3000次左右，放電穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用在動力電池和儲能等領(lǐng)域。磷酸鐵鋰電池?zé)岱逯悼蛇_(dá)350~500℃，工作溫度范圍寬廣（-20~+75℃），高溫（60℃）情況下仍可以放出100%容量。