磷酸鐵鋰電池多少溫度正常使用
【太平洋汽車網(wǎng)】磷酸鐵鋰電池受溫度影響很大,需要對(duì)電池進(jìn)行熱管理才能提高電池的使用效率。磷酸鐵鋰電池在0~-20°C溫度下,放電容量分別相當(dāng)于25°C溫度下放電容量的88.05%、65.52%和38.88%;放電平均電壓依次為3.134、2.963V和2.788V,一20°C放電平均電壓比25°C時(shí)降低了0.431V。
低溫對(duì)磷酸鐵鋰電池的正負(fù)極、電解液和粘接劑等都存在影響。比如,磷酸鐵鋰電池正極本身電子導(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。不僅如此,磷酸鐵鋰電池在低溫充電時(shí),鋰離子可能來不及嵌入石墨負(fù)極當(dāng)中,從而析出在負(fù)極表面形成金屬鋰枝晶,這一反應(yīng)會(huì)消耗電池中的可以反復(fù)充放電的鋰離子、并大幅降低電池容量,析出的金屬鋰枝晶也可能會(huì)刺穿隔膜,從而影響安全性能。
磷酸鐵鋰電池的低溫特性是由其材料特性決定的,很難改變。做過很多實(shí)驗(yàn),不同材料鋰電池的低溫性能也有區(qū)別,現(xiàn)在最熱火的磷酸鐵鋰是低溫性能最差的,產(chǎn)品在-10°C時(shí)放出容量為最大容量的89%,應(yīng)該在業(yè)內(nèi)已經(jīng)是比較高的;在55°C下放出容量可達(dá)到95%,相對(duì)低溫的衰減還是比較少的。
對(duì)磷酸鐵鋰電池來說,過度放電和過度充電對(duì)電池的容量都有損害。正確使用鋰電池的方法,就是電量不滿即可充,避免電量用完再充,避免過充。鋰電池的最佳使用溫度是0到35攝氏度。低溫環(huán)境會(huì)降低鋰離子的活性,電池放電能力變?nèi)酰褂脮r(shí)間縮短。如果鋰電池處于低溫環(huán)境的時(shí)間較短,這種損害只是暫時(shí)的,不會(huì)對(duì)電池容量產(chǎn)生損害。當(dāng)溫度回升之后,性能會(huì)恢復(fù)。
不過,如果磷酸鐵鋰電池長(zhǎng)時(shí)間在低溫環(huán)境下工作和充放電,電池陽極表面會(huì)析出金屬鋰,這個(gè)過程不可逆,會(huì)對(duì)電池容量造成永久損害。
以上就是溫度對(duì)磷酸鐵鋰電池性能的影響,鋰電池低溫充電,有個(gè)確切的且不可接受的危害是鋰單質(zhì)沉積,循環(huán)壽命受損且熱失控風(fēng)險(xiǎn)上升。
(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 問答叫獸)
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