溫度對動力磷酸鐵鋰電池內阻特性有什么影響?

來源：存能電氣  日期：2019-01-18 11:08  瀏覽量：次

　　溫度對動力磷酸鐵鋰電池內阻特性有什么影響?動力磷酸鐵鋰電池的特性與環境溫度緊密相關。電池的容量特性、內阻數值和荷電狀態，開路電壓曲線是反映鋰電池基本性能的重要指標，也是參與鋰電池管理系統設計的重要參數。本文存能電氣小編聊聊溫度對磷酸鐵鋰電池內阻特性有什么影響。

　　溫度對動力磷酸鐵鋰電池內阻特性有什么影響?

　　磷酸鐵鋰電池內阻作為衡量電池內部導電離子和電子傳輸難易程度的主要參數，直接決定著電池的功率特性，因而對電動汽車的動力性有著重要影響。同時，內阻也決定著電池產熱量的大小，內阻是電池產熱量估算的關鍵參數之一。

　　電動汽車實際運行的環境溫度范圍較廣，在不同溫度和工作狀態下，電池內阻均不同。掌握電池內阻與溫度、SOC和充放電倍率等的內在關系，能夠更好地為電池產熱模型仿真和熱管理系統設計提供依據。

　　動力型磷酸鐵鋰電池在10、25和40℃下的溫度特性，結果表明，隨溫度上升，電池充放電過程的歐姆內阻、極化內阻均下降，且不同溫度下歐姆內阻變化率高于極化內阻變化率，低溫下歐姆內阻變化率大于高溫下變化率。

　　本文存能電氣小編通過混合脈沖功率特性法(HPPC)對40Ah方形能量型磷酸鐵鋰電池的內阻進行了不同溫度下的測試實驗，詳細研究了電池在一20～40℃不同溫度下充放電過程中內阻隨SOC的變化規律，并對導致該規律的原因進行一定分析。

　　以方形40Ah電動汽車用磷酸鐵鋰動力電池為研究對象，其中，正極材料為磷酸鐵鋰，未改性，作碳包覆；負極材料為高溫型中間相炭微球(MCMB1；電解液為鋰鹽電解質和有機溶劑，隔膜為聚丙烯／聚乙烯(PP／PE)；電池單體的參數如表1所示。電池充放電設備為ArbinEVTS動力電池測試系統。恒溫箱為SETH．Z-040L超低溫調濕實驗箱，為電池充放電實驗提供恒定的環境溫度。

　　磷酸鐵鋰動力電池參數：

　　尺寸／：100x32xl80

　　最小放電電壓／V：2.5

　　最大充電電壓／v：3.8

　　最大充電電流／A：160

　　最大放電電流／A：200(1min)

　　工作溫度(充電)／℃：0～45

　　工作溫度(放電)／：-20~45

　　額定電壓／v：3.2

　　額定容量／Ah：40

　　質量／g：1250

　　影響磷酸鐵鋰電池溫度有哪些因素？

　　1、生產環境：磷酸鐵鋰電池包做為一個化工原料眾多、工藝繁雜的高科技產品，其生產環境對溫度、濕度、粉塵等都有很高的要求，如果沒有控制到位，電池品質將出現波動。

　　2、導電性差、鋰離子擴散速度慢。高倍率充放電時，實際比容量低，這個問題是制約磷酸鐵鋰電池產業發展的一個難點。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應用，這是一個主要的問題。

　　3、材料方面的影響，磷酸鐵鋰正極本身電子導電性比較差，另外比較容易產生極化，降低容量的發揮;負極這塊主要是低溫充電，因為它會影響到安全性問題;電解液這一塊，可能低溫下黏度會增大，鋰離子遷移阻抗會增大;第四個就是粘結劑，現這個對電池的低溫性能影響也是比較大的。

　　磷酸鐵鋰電池受溫度影響很大，在以動力電池應用領域和溫度影響較大的應用環境，需要對電池進行熱管理(風冷、液冷等)才能提高電池的使用效率，延長電池系統使用壽命。

　　在新能源行業磷酸鐵鋰電池被看好，電池循環壽命可達到3000次左右，放電穩定，被廣泛應用在動力電池和儲能等領域。磷酸鐵鋰電池熱峰值可達350~500℃，工作溫度范圍寬廣（-20~+75℃），高溫（60℃）情況下仍可以放出100%容量。