As baterias de iões de lítio têm uma tensão de funcionamento elevado, grande energia específica (até 165Wh / kg, 3 vezes NiMH), de tamanho pequeno, de peso leve, ciclo de vida longa, baixa auto-descarga, sem efeito de memória, e muitas outras vantagens poluição na indústria de energia nova está otimista sobre a bateria de fosfato de ferro de lítio, bateria de ciclo de vida de até 3.000 vezes, descarregue a estabilidade, é amplamente utilizado em áreas como a energia da bateria e armazenamento de energia, mas a sua promoção da velocidade e amplitude de aplicações, mas não a profundidade desejoso dificultar seus factores rápida adopção além do preço, o material da bateria em si, devido à consistência de lote e outros factores, o desempenho de temperatura é também um factor importante. Este artigo examina o efeito da temperatura sobre o desempenho de fosfato de ferro de lítio, enquanto bateria investigado Condições de carga e descarga em condições de alta e baixa temperatura.
I. Monômero (módulo) resumo normal do ciclo de temperatura
O ciclo de vida da bateria testada à temperatura ambiente pode ser visto que a vantagem de vida longa da bateria de fosfato de ferro de lítio é atualmente de 3.314 ciclos, a taxa de retenção de capacidade ainda é de 90% e o fim de vida de 80% pode ser de cerca de 4.000 vezes.
1, ciclo monomérico
Atualmente concluído: 3314cc, taxa de retenção de capacidade de 90%.
Afetado pela tecnologia de processamento do núcleo da bateria e pelo processo de grupo do módulo, a inconsistência da bateria após a conclusão do PACK foi formada, quanto mais refinado o processo, menor a resistência interna do grupo e menor a diferença entre as células. O ciclo de vida é o dado básico que a maioria dos fosfatos de ferro lítio pode fazer agora, desta forma, a BMS é necessária para equilibrar periodicamente a bateria, reduzir a diferença entre as baterias e prolongar a vida útil.
2, ciclo do módulo
Foi concluída: 2834cyc, a taxa de retenção de capacidade de 67,26%.
Em segundo lugar, o resumo do ciclo de alta temperatura monômero
Alta temperatura acelerada condições de envelhecimento da vida da bateria.
1, carga de monômero e curva de descarga
2, ciclo de alta temperatura
ciclo de alta temperatura é completada 1100cyc, a taxa de retenção foi de 73,8% da capacidade.
Em terceiro lugar, o impacto sobre a carga e descarga características de baixa temperatura
A bateria a uma temperatura de 0 ~ -20 ℃, a capacidade de descarga é equivalente a 88,05%, respectivamente, a capacidade de descarga a uma temperatura de 25 ℃, 65,52% e 38,88%; tensão média de descarga foram 3,134, 2.963V e 2.788V, uma tensão média de descarga de um 20 ℃ quando a taxa de redução de 25 ℃ 0.431V. a partir da análise acima, quando a temperatura diminui, uma bateria de iões de lítio e a capacidade de descarga e de tensão média de descarga foram reduzidos, especialmente quando a temperatura é de -20 ° C.] C, a capacidade de descarga e de descarga A tensão média cai mais rápido.
Figura 1 Curva de descarga da bateria de fosfato de ferro lítio a diferentes temperaturas
Do ponto de vista eletroquímico, a resistência da solução, a resistência do filme SEI não muda muito em toda a faixa de temperatura e tem pouco efeito no desempenho de baixa temperatura da bateria, a resistência à transferência de carga aumenta significativamente com a diminuição da temperatura e com a temperatura em toda a faixa de temperatura A mudança é significativamente maior do que a resistência da solução e a resistência do filme SEI, pois à medida que a temperatura diminui, a condutividade iônica do eletrólito diminui e a resistência do filme SEI e resistência à reação eletroquímica aumentam, resultando em polarização ôhmica em baixas temperaturas. Tanto a polarização de concentração quanto a polarização eletroquímica aumentam.Na curva de descarga da bateria, a tensão média e a capacidade de descarga diminuem com a diminuição da temperatura.
Figura 2 Após carregar e descarregar a bateria por 5 vezes a baixa temperatura
, 5 ciclos a -20 ℃ recirculação compreendido a partir da Fig. 2 a 25 ℃, a diminuição da capacidade de descarga da bateria tem a internet. Isto é porque quanto menor a temperatura, a condutividade iónica do electrólito diminui, a temperatura baixa de carregamento processo polarização óhmica, e polarização da concentração de polarização electroquímica para aumentar, resultando em deposição de lítio metálico, a decomposição do electrólito, a superfície do eléctrodo, resultando num espessamento do filme SEI, a resistência de filme SEI aumenta, o desempenho de descarga da curva de descarga Plataforma e capacidade de descarga são reduzidas.
1, impacto de baixa temperatura no desempenho do ciclo
Figura 3: curva de ciclagem de 0,5C da bateria de iões de lítio à temperatura ambiente
Figura 4: Curva de ciclo da taxa de 0,5C da bateria de íons de lítio a -10 ° C
Como pode ser visto a partir da figura, a capacidade da bateria a -10 ℃ ambiente diminui rapidamente, a capacidade restante após 100 ciclos 59mAh / g, a deterioração da capacidade de 47,8%; e uma bateria descarregada a uma temperatura baixa carga e descarga à temperatura ambiente Teste, desempenho de recuperação de capacidade durante o período de inspeção Sua capacidade recuperada para 70,8 mAh / g, perda de capacidade de 68% Pode-se observar que o ciclo de baixa temperatura da bateria tem um impacto maior na recuperação da capacidade da bateria.
2, o impacto da baixa temperatura no desempenho de segurança
bateria de iões de lítio é uma migração de iões de lítio através do electrólito a partir do material de eléctrodo negativo processo de extrusão incorporado eléctrodo positivo, os iões de lítio para o eléctrodo negativo polimerizado por um lítio seis átomos de carbono iões a baixa temperatura presos, a actividade reacção química é diminuída, enquanto que a mobilidade de iões de lítio se torna lenta, a superfície do eléctrodo negativo dos iões de lítio inseridos no ânodo não foi primeiro reduzido ao metal lítio, e é formada na precipitação superfície de eléctrodo negativo de dendrites de lítio, que perfuram o septo facilmente provocar um curto-circuito no interior da bateria, e danificar a bateria, causando acidentes.
Pode ser desenhado a partir dos dados acima, fosfato de ferro de lítio grandemente afectada pela temperatura, a bateria alimentada aplicações e ambientes de temperatura aplicações maiores, a necessidade de gestão térmica da bateria (arrefecimento de ar, de arrefecimento a líquido, etc), a fim de melhorar a bateria Use a eficiência para prolongar a vida útil da bateria.
