¿Cómo mejorar el rendimiento a baja temperatura de los paquetes de baterías de fosfato de hierro de litio (LFP)?

A partir de octubre de cada año, la temperatura disminuye gradualmente, lo que es un desafío para el rendimiento a baja temperatura de los paquetes de baterías de fosfato de hierro y litio (LFP). Como todos sabemos, el rendimiento de alta temperatura de las baterías de iones de litio es excelente, con una temperatura máxima de 350 ~ 500 ℃ Y LA CAPACIDAD DE liberar 100% capacidad incluso a altas temperaturas (60 ℃).

El fosfato de hierro de litio (LFP) es el material de electrodo positivo de las baterías de iones de litio. El enlace P-0 en el cristal LFP es estable y difícil de romper, por lo que incluso en altas temperaturas o sobrecarga, no colapsará y generará calor ni formará Sustancias oxidantes fuertes como el óxido de cobalto de litio. Por lo tanto, las baterías LFP tienen una buena seguridad, pero su rendimiento y consistencia a baja temperatura pueden ser ligeramente peores que las baterías ternarias.

1. Factores que afectan el rendimiento a baja temperatura de los paquetes de baterías LFP:

1. Entorno de producción

Como un producto de alta tecnología con muchas materias primas químicas y procesos complejos,Paquete de batería LiFePO4 al por mayorTienen altos requisitos para la temperatura, la humedad, el polvo, y otros ambientes de producción. Si no se controla correctamente, la calidad de la batería fluctuará.

2. Pobre conductividad y baja tasa de difusión de iones de litio

Durante la carga y descarga de alta tasa, la capacidad específica real es menor, lo que es un problema difícil que restringe el desarrollo de la industria LFP. Este es un problema importante que ha impedido que la LFP se utilice ampliamente.

3. Factores relacionados con el material

El electrodo positivo de LFP tiene una mala conductividad electrónica y es propenso a la polarización, lo que reduce el rendimiento de la capacidad. El electrodo negativo se ve afectado principalmente por la carga a baja temperatura, lo que afecta los problemas de seguridad. El electrolito puede aumentar en viscosidad e impedancia de migración de iones de litio a bajas temperaturas.

2. Métodos para mejorar el rendimiento a baja temperatura de los paquetes de baterías LFP:

Para resolver fundamentalmente el problema del rendimiento a baja temperatura de los paquetes de baterías de fosfato de hierro de litio, necesitamos mejorarlos desde cuatro aspectos: Electrodo positivo, electrodo negativo, electrolito y aglutinante.

1. Electrodo positivo

Actualmente, el nano-tamaño es la norma. El tamaño de partícula, la resistencia y la longitud del eje plano del electrodo positivo afectarán las características de baja temperatura de toda la batería. Diferentes procesos también tienen diferentes efectos sobre el electrodo positivo. La batería hecha de 100 a 200 fosfato de hierro de litio de tamaño nanométrico tiene mejores características de descarga de baja temperatura, con una descarga de 94% a-20 grados Celsius. La nanoposición del tamaño de partícula acorta la ruta de migración y mejora el rendimiento de descarga a baja temperatura porque la descarga de fosfato de hierro de litio está relacionada principalmente con el electrodo positivo.

2. Electrodo negativo

Teniendo en cuenta las características de carga, el electrodo negativo afecta principalmente a la carga a baja temperatura de las baterías de litio, incluido el tamaño de la partícula y el espaciado entre los electrodos negativos. Se seleccionaron tres tipos diferentes de Grafito artificial como electrodos negativos para estudiar el efecto de un espaciado entre capas diferente y el tamaño de las partículas en las características de baja temperatura. Entre los tres materiales, el grafito de partículas con un espaciado entre capas más grande tiene una impedancia intrínseca más pequeña e impedancia de migración de iones.

3. Aspecto de carga

Paquete de batería de litio personalizadoNo tiene un problema significativo con la descarga a baja temperatura en invierno, principalmente carga a baja temperatura. Con respecto a la relación de flujo transversal, las relaciones de flujo transversal 1C o 0.5C son cruciales, y se necesita mucho tiempo para alcanzar el voltaje constante. Al mejorar la comparación de tres grafitos diferentes, encontramos que uno de ellos mejoró la relación de corriente constante de carga a-20 grados Celsius de 40% a más de 70%, con un aumento en el espaciado entre capas y una disminución en el tamaño de partícula. También te puede interesarProveedores de paquetes de baterías de litio...

4. Aspecto electrolítico

A-20 °C y-30 °C, el electrolito se congela, aumenta la viscosidad y se deteriora el rendimiento. Los electrolitos incluyen disolventes, sales de litio y aditivos. El disolvente tiene un impacto que va desde más de 70% hasta más de 90% en el efecto de baja temperatura del paquete de baterías de fosfato de hierro de litio, con un impacto de más de diez puntos. En segundo lugar, las diferentes sales de litio tienen una cierta influencia en la carga a baja temperaturaY características de descarga. Al fijar el sistema de disolvente y la base de sal de litio, los aditivos de baja temperatura pueden aumentar la capacidad de descarga de 85% a 90%. En otras palabras, en todo el sistema de electrolitos, los disolventes, las sales de litio y los aditivos tienen un cierto impacto en las características de baja temperatura de nuestra batería de energía, que también se aplica a otros sistemas materiales.

5. Respecto al adhesivo:

En las condiciones de carga y descarga a 20 ° C, después de aproximadamente 70 a 80 ciclos, toda la pieza polar presenta fallas adhesivas con dos tipos de adhesivos en forma de puntos, mientras que este problema no existe cuando se utilizan adhesivos lineales. Después de mejorar todo el sistema a partir de los electrodos positivos y negativos, electrolito y adhesivo, la celda única de la batería de fosfato de hierro y litio ha logrado resultados relativamente buenos. Una es la característica de carga, donde la relación de corriente constante de 0.5C de carga a temperaturas de-20 ° C, -30 ° C y-40 ° C puede alcanzar 62.9%, y a-20 ° C de temperatura, la descarga puede alcanzar 94%. Estas son algunas características de tasa y ciclo.