Литий-ионная батарея имеет высокое рабочее напряжение, большую удельную энергию (до 165 Вт / кг, что в 3 раза больше, чем у Ni-MH батареи), небольшие размеры, малый вес, длительный срок службы, низкий уровень саморазряда, отсутствие эффекта памяти, отсутствие загрязнения и т. Д. Литий-фосфатная батарея лития в новой энергетической отрасли оптимистична, срок службы батареи может достигать 3000 или около того, разрядность стабильна и широко используется в областях аккумуляторной батареи и хранения энергии. Однако скорость ее продвижения и широта полей приложений не завершены. Ruyi. Факторы, которые препятствуют быстрому продвижению в дополнение к цене, периодической последовательности, вызванной самим материалом батареи и т. Д., Также являются важным фактором его температурных характеристик. В этой статье рассматривается влияние температуры на производительность литиевой фосфатной батареи лития, а также исследуется аккумуляторная батарея. Условия заряда и разряда в условиях высоких и низких температур.
I. Мономер (модуль).
Циклический срок службы батареи, испытанной при комнатной температуре, можно увидеть, что долговечное преимущество литиево-фосфатной батареи лития в настоящее время составляет 3,314 циклов, скорость удерживания мощности составляет 90%, а срок службы 80% может составлять около 4000 раз.
1, мономерный цикл
В настоящее время завершено: 3314cyc, коэффициент удержания мощности - 90%.
Поврежденная технологией обработки сердечника батареи и групповым процессом модуля, возникла несогласованность батареи после завершения PACK. Чем более утончен процесс, тем меньше внутреннее сопротивление группы и тем меньше разница между батареями. Следующие модули Жизненный цикл - это основные данные, которые может сделать большинство фосфатов лития, поэтому BMS необходимо регулярно балансировать аккумулятор, уменьшать разницу между батареями и продлевать срок службы.
2, модульный цикл
В настоящее время завершено: 2834cyc, коэффициент удержания мощности составляет 67,26%.
Во-вторых, краткое описание цикла высокотемпературного мономера
Ускорьте срок службы батареи при высоких температурах.
1, кривая заряда и разности мономеров
2, высокотемпературный цикл
Высокотемпературный цикл завершил 1100 циклов, коэффициент удержания мощности составил 73,8%.
В-третьих, влияние низкой температуры на производительность заряда и разряда
Емкость разряда батареи при 0 ~ -20 ° C эквивалентна 88,05%, 65,52% и 38,88% от разрядной емкости при 25 ° С соответственно. Среднее напряжение на выходе составляет 3,144, 2,963 В и 2,788 В и среднее напряжение разряда при 20 ° С. Это на 0,431 В ниже, чем при 25 ° C. Из приведенного выше анализа среднее разрядное напряжение и разрядная емкость литиево-ионной батареи снижаются при снижении температуры, особенно при температуре -20 ° C, разгрузочной способности и разряде батареи. Среднее напряжение падает быстрее.
Рисунок 1 Кривая разряда литиевой фосфатной батареи железа при разных температурах
С электрохимической точки зрения сопротивление раствору, сопротивление пленки SEI сильно не изменяется во всем температурном диапазоне и мало влияет на низкотемпературные характеристики батареи, сопротивление переносу заряда значительно возрастает с уменьшением температуры и с температурой во всем диапазоне температур Изменение значительно больше сопротивления раствора и сопротивления пленки SEI. Это связано с тем, что при уменьшении температуры ионная проводимость электролита уменьшается, а сопротивление пленки SEI и сопротивление электрохимической реакции возрастают, что приводит к омической поляризации при низких температурах. Увеличиваются как поляризация концентрации, так и электрохимическая поляризация. На кривой разряда батареи среднее напряжение и разрядная емкость снижаются с понижением температуры.
Рисунок 2 После зарядки и разряда батареи в течение 5 раз при низкой температуре
Как видно из рисунка 2, цикл цикла при -20 ° C, а затем цикл при 25 ° C, уменьшается емкость аккумулятора и разрядная платформа. Это связано с тем, что при уменьшении температуры ионная проводимость электролита уменьшается, низкотемпературная зарядка Омическая поляризация, концентрация поляризации и увеличение электрохимической поляризации в процессе приводят к осаждению литиевого металла, который разлагает электролит и, наконец, приводит к утолщению пленки SEI на поверхности электрода, сопротивление пленки SEI возрастает, а разряд представляет собой разряд на кривой разряда. Снижается пропускная способность платформы и разрядки.
1, влияние низкой температуры на производительность цикла
Рисунок 3: Кривая циклического изменения скорости литиево-ионной батареи при комнатной температуре
Рисунок 4: Кривая скорости цикла 0.5C литиево-ионного аккумулятора при -10 ° C
Из рисунка видно, что емкость аккумулятора быстро снижается в условиях -10 ° C, производительность составляет всего 59 мАч / г после 100 циклов, а мощность уменьшается на 47,8%, а батарея, которая разряжается при низкой температуре, заряжается и разряжается при нормальной температуре. Тест, производительность по восстановлению мощности в течение периода проверки. Его мощность восстановилась до 70,8 мАч / г, потеря емкости составила 68%. Можно видеть, что низкотемпературный цикл батареи оказывает большее влияние на восстановление емкости аккумулятора.
2, влияние низкой температуры на показатели безопасности
Литиево-ионная аккумуляторная зарядка представляет собой процесс, в котором ионы лития удаляются из положительного электрода и мигрируют в материал отрицательного электрода через электролит. Ионы лития полимеризуются с отрицательным электродом, а ион лития захватывается шестью атомами углерода. При низких температурах химическая реакционная способность уменьшается, и ион лития мигрирует. Медленно ионы лития на поверхности отрицательного электрода еще не встроены в отрицательный электрод и были сведены к металлическому литию и осаждены на поверхности отрицательного электрода с образованием дендритов лития, которые легко пробивают сепаратор и вызывают короткое замыкание внутри батареи, тем самым повреждая батарею и вызывая несчастный случай.
Из приведенных выше данных можно сделать вывод о том, что на литиевую фосфатную батарею сильно влияет температура. В области применения, в которой сильно влияют область применения силовой батареи и температура, для улучшения батареи необходимо тепловое управление (с воздушным охлаждением, с жидкостным охлаждением и т. Д.). Используйте эффективность, чтобы продлить срок службы батареи.
