鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1321次 | 2021年03月19日
電池內(nèi)部的什么材料對(duì)電池低溫性能有影響?
天氣越來(lái)越?jīng)?,電?dòng)汽車(chē)加速起來(lái)特別慢,而且續(xù)航里程也大大縮短。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)可知,在0℃以下鋰離子電池的輸出性能受影響,在-20℃以下的低溫時(shí)電池的性能均有明顯的惡化,在-40℃電池只能放出額定容量的30%甚至更低。市場(chǎng)上選用電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)主越來(lái)越多,不可防止地面對(duì)如何保養(yǎng)電池、如何讓電動(dòng)汽車(chē)更加持久耐用的問(wèn)題。電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航歸根結(jié)底是鋰離子電池的問(wèn)題,電池內(nèi)部什么材料對(duì)電池低溫性能有關(guān)鍵性影響呢?
一、正極材料
正極材料作為動(dòng)力來(lái)源是影響鋰離子電池低溫性能的重要參數(shù)之一,目前市場(chǎng)上主流的材料體系是三元材料和磷酸鐵鋰材料,兩種材料相比三元的低溫性能更佳。磷酸鐵鋰低溫性能差重要是因?yàn)槠洳牧媳旧頌榻^緣體,電子導(dǎo)電率低,鋰離子擴(kuò)散性差,低溫下導(dǎo)電性差,使得電池內(nèi)阻新增,所受極化影響大,電池充放電受阻,因此低溫性能不理想。低溫下鋰離子在正負(fù)極間的嵌入/脫出受材料影響大,三元材料具有層狀結(jié)構(gòu),材料擴(kuò)散系數(shù)高,更利于鋰離子的嵌入/脫出。
二、電解液
電解液的材質(zhì)及物化參數(shù)對(duì)電池低溫性能有重要影響。電池低溫下循環(huán)面對(duì)的問(wèn)題是,電解液粘度增大,離子傳導(dǎo)速度變慢,與外電路電子遷移速度不匹配,電池出現(xiàn)嚴(yán)重極化,充放電容量出現(xiàn)急劇降低。尤其是在低溫充電的情況下,鋰離子很容易在負(fù)極表面形成鋰枝晶,導(dǎo)致電池失效。
三、隔膜
隔膜對(duì)鋰離子電池低溫性能的影響重要考慮其不同溫度下電阻大小對(duì)電池性能的影響??讖降拇笮?duì)電池性能有直接的影響,孔徑太小會(huì)增大電池內(nèi)阻,孔徑太大則容易使正負(fù)極直接接觸或易被鋰枝晶刺穿造成電池短路。合適的孔隙率對(duì)隔膜及電池的性能發(fā)揮尤為重要:隔膜的孔隙率若太小,隔膜透氣性能差,電解液吸附能力弱,電導(dǎo)率低??紫堵侍撸m然透氣性能和電解液吸附能力明顯改善,但對(duì)應(yīng)的收縮率和抗穿刺能力變差。