沃特瑪如何提高磷酸鐵鋰離子電池的低溫性能？

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station Supplier

日前，在第七屆全球新能源汽車大會（GNEV7）上，沃特瑪副總經理饒敏敏發表了題為《影響鋰離子電池性能影響因素研究》的主題報告。 內容安排如下：首先，饒敏敏介紹一下，沃特瑪成立於2002年，總部在深圳。 目前擁有員工12,000餘人，是首批進入工信部強鋰離子電池目錄的電池企業，其中沃特瑪電池在道路上行駛的電量超過5萬隻。

目前電動乘用車領域的動力鋰離子電池大部分為磷酸鐵鋰。 饒定民表示，磷酸鋰鐵有幾個比較優勢：循環壽命、倍率比較好，但是低溫下會比其他電池體系長一點。 其次，現在的電動車，不同溫度的差異比較大。

常溫下能跑160公里的電動車，到-20度可能只能跑60-80公里，效率提升更明顯。 其次，冬季低溫充電的問題，包括充電困難，安全事故等。 針對磷酸鋰離子電池，沃特瑪對其低溫特性做了更為細緻的研究：一是正極的影響，磷酸鐵鋰正極本身的電子傳導性較差，比較容易發生極化增大，降低容量的發揮；第二個負極，負極這個對於低溫充電很重要，因為它會影響安全問題；第三是電解液這塊，在低溫下可能會增加，鋰離​​子的遷移阻抗也會增加；四是黏合劑，目前對電池的低溫性能影響比較大。

Watma的整個構思是從正極、負極、電液、黏合劑四部分來構思磷酸鐵鋰離子電池的低溫性能。 正向來說，現在它已經是奈米級的了，它的粒徑、電阻、以及AB平面軸的成長都會影響整個電池低溫的特性。 磷酸鐵鋰的製備工藝有三種。

從我們整個製備條件來看，磷酸鐵鋰的製程不同，奈米包覆之後，我們從AB軸的角度來看，增加了，鋰離子的遷移通道就會變大，有利於提高電池的性能。 不同的製程對正極的影響也不同，而由100~200奈米粒徑磷酸鐵鋰製成的電池的低溫放電特性，在-20度時就能釋放94%，這是因為奈米粒徑縮短了遷移的路徑，也提高了低溫和放電的性能，因為磷酸鐵鋰的放電跟正極有關。 從負極考慮充電特性，饒定一認為，鋰離子電池的低溫充電特性很重要，包括負極的顆粒粒徑和層間距的大小，選擇了三種不同的人造石墨作為負極，研究了不同的層間距和顆粒大小。

路徑對低溫特性的影響。 從三種材料來看，層狀石墨的顆粒較大，從阻抗來看，體阻抗和離子遷移阻抗相對較小。 在充電方面，饒善義認為，冬季低溫下放電問題不大，重要的是低溫充電。

因為在橫流比上，1C或0.5C的橫流比非常關鍵，要恆壓要很長的時間，透過改進三種不同的石墨對比，其中一種在-20度充電恆壓比上是比較大的改進，從40%提高到70%，層間距增加了，還有粒徑的減小。 這塊電解液，在-20度、-30度的時候，電解液的黏度增加，性能變壞。

電解液來自三個方面：溶劑、鋰鹽、添加劑。 饒定民表示，「透過實驗我們發現，溶劑對磷酸鐵鋰離子電池低溫性能的影響從70%左右，有的達到90%以上，有十幾個點；其次，不同的鋰鹽對低溫充放電的性能有一定的特性。 影響。

我們把溶劑體系和鋰鹽固定下來，低溫添加劑可以把放電容量從85%提高到90%，也就是說整個電解液體系裡，溶劑、鋰鹽、添加劑都是針對我們動力的鋰離子電池。 對低溫特性有一定影響，包括其他材料體系。 」饒定一說，膠黏劑主要有三種類型，兩種點狀，一種線狀。

當-20度充放電的時候，這兩個點大概做了70到80次以上的循環，整個極柱就呈現黏結劑失效的現狀，而使用線性黏結劑則不存在這個問題。 整個體系之後，從正極、負極、電解液到黏結劑的改進，我們對磷酸鐵鋰離子電池單體有了比較好的效果，一個是充電特性，-20、-30、-40度溫度下0.5C充電恆定電流倍數可以達到62。

9%，-20度溫度放電可以放出94%，這個是放大倍率和循環的一些特性。 整體來說，新能源車在北方地區正常運行，不僅電池單體可以解決充電問題，同時還有透過Pack對BMS的創新，以及保障模式的創新。 保障北方低溫條件下新能源車正常運作。

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