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磷酸鐵鋰電池低溫性能得到技術突破

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磷酸鐵鋰電池低溫性能得到技術突破。低溫是電動汽車在我國大北方、高寒地區等地推廣的一個障礙,更是動力電池企業的一塊心病,攻克動力磷酸鐵鋰電池的耐低溫問題,一直是業內重點努力的方向之一。鋰電池低溫性能不斷突破,不怕天冷。
磷酸鐵鋰電池低溫性能的影響
以磷酸鐵鋰電池為例,這種電池安全性高,單體壽命較長,但低溫性能比其他技術體系的電池略差。低溫對磷酸鐵鋰的正負極、電解液和粘接劑等都存在影響。比如,磷酸鐵鋰正極本身電子導電性比較差,低溫環境下容易產生極化,從而降低電池容量;受低溫影響,石墨嵌鋰速度降低,容易在負極表面析出金屬鋰,如果充電後擱置時間不足而投入使用,金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內部,部分金屬鋰持續存在負極的表面,極有可能形成鋰枝晶,影響電池安全。
低溫環境下,電解液黏度會增加,鋰離子遷移阻抗也會隨之增大;此外,在磷酸鐵鋰電池的生產工藝中,粘接劑也是一個非常關鍵的因素,低溫對粘接劑的性能也會產生較大影響。
低溫帶來的另外一個問題,反映到用戶端就是充電時間延長。在低溫下充電,電池容易析鋰,所以充電之前,一般要對電池進行緩慢加熱,等電池溫度升高至正常溫度後再進行充電。解決電池的耐低溫問題,通常從電池材料、電芯設計及pack製造三方面著手,提高鋰的低溫充放電性能和循環壽命。
磷酸鐵鋰電池低溫性能得到技術突破
威能在特種電池領域深耕多年,尤其是在超低溫電池技術領域持續研發和創新,不斷取得突破,成為國內特種電池領域的強有力競爭者,而其研發的-45℃超低溫磷酸鐵鋰電池就是威能在特種領域一大利器。在-45℃超低溫惡劣環境中應用穩定釋放電池額定容量90%以上,山東威能環保電源科技股份有限公司的最新產品在cibf2018一經亮相,就吸引了眾多業內人士的廣泛關注,再次向世人展現了「威能力量」。
威能與中科院化學所合作研發、生產的磷酸鐵鋰電池低溫性能實現重大突破,在低溫零下45度依然能夠放出額定容量的90%以上,該技術處於國內領先、國際先進水平。威能研發的特種超低溫磷酸鐵鋰電池已經通過了極寒測試,目前該產品並批量供貨於航空航天領域,在高品質動力電池領域獨樹一幟,成為威能在特種領域的又一大市場競爭利器和拳頭產品。
與動力電池相比,特種磷酸鐵鋰電池對產品的安全性,可靠性和耐低溫等性能要求更高,同時還對企業有嚴格的資質要求。
天能在磷酸鐵鋰電池技術創新方面再次取得新的突破,成功攻克了磷酸鐵鋰電池低溫方面的技術瓶頸,並獲得國家產品質量監督局認證,在行業引起了強烈反響。據天能集團鋰電研發人員介紹,在磷酸鐵鋰電池中隔膜材料成本很高,隔膜的好壞卻又左右了鋰電池的性能、壽命和可靠性。
天能技術人員通過改進工藝配方,優化結構設計,匹配優質材料,成功突破了磷酸鐵鋰電池的技術瓶頸,研發的新一代鋰電池經過測試,不但充電倍率和放電倍率上的表現良好,其加速性能、充電時間、安全性能等都呈現更強優勢,而且還在低溫放電方面表現不俗,在零下攝氏20度放出能量達到80%以上,遠遠超過國家60%的標準。
天能集團早在5年前就開始致力於鋰電的研發和生產,依託天能國家級博士後工作站和院士工作站,自主研發的磷酸鐵鋰動力電池相繼在大容量鋰離子動力電池安全性、正負極材料、電解液研究等方面取得突破性進展:擠壓、針刺、短路等極端使用狀況下不起火、不燃燒、不爆炸。
鈦酸鋰電池
作為鋰電池之一種,鈦酸鋰電池的耐低溫性能則比較優異。尖晶石結構的鈦酸鋰負極材料嵌鋰電位約1.5v,不會形成鋰枝晶,在充放電過程中體積應變小於1%。納米化的鈦酸鋰電池可大電流充放電,實現了低溫快充的同時又保障了電池的耐久性和安全性。
鈦酸鋰電池優異的耐低溫性能。鈦酸鋰電池具備在-50~60℃溫度範圍的正常充放電能力,耐低溫效果良好。鈦酸鋰電池憑藉其優異的耐低溫性能,成為我國在寒冷地區推廣新能源汽車的先鋒。目前,很多三元鋰電池也具備了耐低溫的特性,鈦酸鋰電池更是耐低溫性能中的佼佼者,電動汽車推廣存在的低溫瓶頸也將逐步得到解決。
磷酸鐵鋰電池有高比能量、高比功率、高能量轉換效率、長循環壽命等優點,但目前存在低溫時難以放電和充電的問題。低溫環境下,電池充電有一定的風險。因此業內人士建議,儘量避免鋰離子電池在低溫下充電。當電池必須在低溫下充電時,需要儘可能選擇小電流(即慢充)對鋰離子電池進行充電。
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