Beschreiben Sie kurz den Einfluss der Temperatur auf die Lithiumeisenphosphatbatterie

Lithium-Ionen-Batterien haben eine hohe Arbeitsspannung (dreimal so hoch wie Nickel-Wasserstoff- und Nickel-Cadmium-Batterien), eine große spezifische Energie (bis zu 165 Wh / kg, was dem Dreifachen der Nickel-Wasserstoff-Batterie entspricht), eine geringe Größe und ein geringes Gewicht , lange Lebensdauer und Selbstentlastung Niedrige Entladung, kein Memory-Effekt, keine Verschmutzung und viele andere Vorteile. In der neuen Energiewirtschaft sind Lithiumeisenphosphatbatterien optimistisch, die Batterielebensdauer kann etwa 3.000 erreichen, die Entladung ist stabil und wird häufig in den Bereichen Leistungsbatterien und energiespeicher eingesetzt.

Die Geschwindigkeit und Tiefe seiner Förderung und die Tiefe seiner Anwendung sind jedoch nicht zufriedenstellend. Neben Faktoren wie Preis und Chargenkonsistenz, die durch Batteriematerialien selbst verursacht werden, ist auch die Temperaturleistung ein wichtiger Faktor. In diesem Artikel wird der Einfluss der Temperatur auf die Leistung von Lithiumeisenphosphat-Batterien sowie das Laden und Entladen des Batteriepacks unter Hoch- und Niedertemperaturbedingungen untersucht.

Zunächst Zusammenfassung des normalen Temperaturzyklus des Monomers (Moduls)

Die Zykluslebensdauer der Testbatterie bei Raumtemperatur zeigt, dass der lange Lebensdauervorteil der Lithiumeisenphosphatbatterie derzeit 3.314 Zyklen beträgt, die Kapazitätsbeibehaltungsrate immer noch 90% beträgt und das Lebensende von 80% etwa 4.000 betragen kann mal.

1, Monomerzyklus

Derzeit abgeschlossen: 3314cyc, Kapazitätsbeibehaltungsrate von 90%

Beeinflusst von der Verarbeitungstechnologie des Batteriekerns und dem Gruppierungsprozess des Moduls hat sich die Inkonsistenz der Batterie nach Abschluss des PACK gebildet, und je verfeinerter der Prozess ist, desto geringer ist der Innenwiderstand der Gruppe und der kleiner der Unterschied zwischen den Batterien. Die Lebensdauer der folgenden Module ist die Basisdaten, mit denen der größte Teil des aktuellen Lithiumeisenphosphats erreicht werden kann. Auf diese Weise muss das BMS die akkus regelmäßig ausgleichen, den Unterschied zwischen den Zellen verringern und die Lebensdauer verlängern.

2, Modulzyklus

Derzeit abgeschlossen: 2834cyc, Kapazitätsbeibehaltungsrate beträgt 67,26%

Zweitens die Zusammenfassung des Monomer-Hochtemperaturzyklus

Beschleunigen Sie die Lebensdauer der Batterie unter Hochtemperaturbedingungen.

1, Monomer-Lade- und Entladekurve

2, Hochtemperaturzyklus

Der Hochtemperaturzyklus wurde bei 1100 ° C abgeschlossen und die Kapazitätsretentionsrate betrug 73,8%.

Drittens die Auswirkung niedriger Temperatur auf die Lade- und Entladeleistung

Die Entladungskapazität der Batterie bei 0 ~ -20 ° C ist äquivalent zu 88,05%, 65,52% und 38,88% der Entladekapazität bei 25 ° C. Die mittlere Entladespannung beträgt 3.134, 2.963V und 2.788V, respectively. Die durchschnittliche Entladespannung beträgt 20 ° C. Sie ist 0,431 V niedriger als bei 25 ° C. Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, dass mit abnehmender Temperatur sowohl die durchschnittliche Entladungsspannung als auch die Entladekapazität der Lithiumionenbatterie gesenkt werden, insbesondere wenn die Temperatur -20 ° C beträgt, die Entladekapazität und die durchschnittliche Entladespannung der Batterie werden schnell verringert.

Aus elektrochemischer Sicht ändern sich der Lösungswiderstand und der SEI-Filmwiderstand über den gesamten Temperaturbereich nicht wesentlich und haben nur geringe Auswirkungen auf die Niedertemperaturleistung der Batterie. Der Ladungsübertragungswiderstand steigt mit abnehmender Temperatur signifikant an und die Temperatur liegt über den gesamten Temperaturbereich. Die Änderung ist signifikant größer als die Lösungsbeständigkeit und die SEI-Filmbeständigkeit. Dies liegt daran, dass mit abnehmender Temperatur die Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten abnimmt und der SEI-Membranwiderstand und der elektrochemische Reaktionswiderstand zunehmen, was zu einer Zunahme der ohmschen Polarisation, Konzentrationspolarisation und elektrochemischen Polarisation bei niedrigen Temperaturen führt. Auf der Entladekurve der Batterie nehmen sowohl die durchschnittliche Spannung als auch die Entladekapazität mit abnehmender Temperatur ab.

Der Zyklus des Zyklus bei -20 ° C und dann der Zyklus bei 25 ° C, die Batteriekapazität und die Entladeplattform werden reduziert. Dies liegt daran, dass mit abnehmender Temperatur die Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten abnimmt und die ohmsche Polarisation, Konzentrationspolarisation und elektrochemische Polarisation während des Ladens bei niedriger Temperatur zunehmen, was zur Ablagerung von metallischem Lithium führt, was zur Zersetzung des Elektrolyten führt, was letztendlich dazu führt Die Oberfläche des Elektroden-SEI-Films wird verdickt und der SEI-Filmwiderstand wird erhöht, und die Entladungsplattform zeigt eine Entladungsplattform und eine Abnahme der Entladungskapazität.

1. Einfluss niedriger Temperatur auf die Zyklusleistung

Batteriekapazität Dämpfung in - 10 ℃ Umwelt schnell nach einer 100 - Zykluskapazität nur 59mah / g, 47,8% der Kapazität Dämpfung; Der Lade- und Entladetest wird an der Batterie durchgeführt, die einer niedrigen Temperatur ausgesetzt wurde. Seine Kapazität erholte sich auf 70,8 mAh / g mit einem Verlust von 68%. Daher hat der Niedertemperaturzyklus der Batterie einen großen Einfluss auf die Wiederherstellung der Batteriekapazität.

2. Die Auswirkung niedriger Temperaturen auf die Sicherheitsleistung

Das Laden von Lithium-Ionen-Batterien ist ein Prozess, bei dem Lithium-Ionen von der positiven Elektrode entfernt und durch den Elektrolyten in das negative Elektrodenmaterial gewandert werden. Lithiumionen werden zur negativen Elektrode polymerisiert und ein Lithiumion wird von sechs Kohlenstoffatomen eingefangen. Bei niedrigen Temperaturen nimmt die chemische Reaktivität ab und die Lithiumionenmigration verlangsamt sich. Die Lithiumionen auf der Oberfläche der negativen Elektrode wurden nicht in die negative Elektrode eingebettet und zu metallischem Lithium reduziert und auf der Oberfläche der negativen Elektrode ausgefällt, um Lithiumdendriten zu bilden, die leicht zu durchstechen sind. Die Membran verursacht einen Kurzschluss in der Batterie, der wiederum die Batterie beschädigt und einen Sicherheitsunfall verursacht.

Aus den obigen Daten kann geschlossen werden, dass die Lithiumeisenphosphatbatterie stark von der Temperatur beeinflusst wird. In der Anwendungsumgebung, in der das Anwendungsfeld der Leistungsbatterie und die Temperatur stark beeinflusst werden, muss die Batterie thermisch verwaltet werden (luftgekühlt, flüssigkeitsgekühlt usw.), um die Batterie zu verbessern. Nutzen Sie die Effizienz, um die Lebensdauer des Batteriesystems zu verlängern.

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