リン酸鉄リチウム電池の低温性能を向上させる方法は？

最近、第7回グローバル新エネルギー車会議（GNEV7）のサブフォーラムで、Watermaの副総支配人であるMumin Raoが、「リン酸鉄リチウムの低温性能に影響を与える要因に関する研究」をテーマにスピーチを行いました。パワーバッテリー」。コンテンツは次のように構成されています。

まず、Mumin Raoは、Watermaが2002年に設立され、深センに本社を置いていることを紹介しました。現在、従業員数は12,000人を超えており、工業情報化部のパワーバッテリーカタログに参入したのは、バッテリー会社としては初めてのことです。その中で、Wattmaバッテリーをサポートする50,000台以上の車両が道路を走っています。

現在、電気バス分野のパワーバッテリーのほとんどはリン酸鉄リチウムを使用しています。 Mumin Rao氏は、リン酸鉄リチウムにはいくつかの利点があると述べています。サイクル寿命と比率は優れていますが、低温は他のバッテリーシステムよりも少し劣っています。第二に、異なる温度での電気自動車の現在の効率はまだかなり異なります。常温で160キロメートル走行できる電気自動車は、-20度で60〜80キロメートルしか走行できないため、効率が大幅に低下します。そして、充電困難や安全事故など、冬季の低温充電の問題があります。

リン酸鉄リチウム電池については、ワトマールが低温特性に影響を与える要因について詳細に検討しました。1つは正極の影響、リン酸鉄リチウム正極自体の電子伝導性が比較的低く、分極が発生しやすいことです。容量を減らします。 2番目の負極である負極は、安全性の問題に影響を与えるため、主に低温充電です。 3つ目は電解質で、低温で粘度が上昇し、リチウムイオンの移動インピーダンスが増加します。これがバインダーであり、バッテリーの低温性能に比較的大きな影響を与えます。

Watmarの全体的なアイデアは、正極、負極、電気油圧式、およびバインダーからリン酸鉄リチウム電池の低温性能を改善することです。

正極に関しては、ナノサイズになり、その粒子サイズ、電気抵抗、およびAB面の軸方向の長さが、バッテリー全体の低温特性に影響を与えます。リン酸鉄リチウムは3つのプロセスで調製されました。私たちの準備全体の条件から、さまざまなリン酸鉄リチウムプロセスがナノコーティングされ、コーティングされました。 AB表面の軸方向の長さから、AB軸の長さの増加によりリチウムが生成されます。イオン移動チャネルが大きくなり、バッテリーレートのパフォーマンスの向上に役立ちます。プロセスが異なれば、正極への影響も異なります。粒子径100〜200ナノメートルのリン酸鉄リチウム製電池の低温放電特性が優れており、-20度で94％が放出されます。つまり、粒子径のナノメートル化により移動経路が短くなります。 。リン酸鉄リチウム放電は主に正極に関係するため、低温放電の性能も向上します。

Mumin Raoは、負極からの充電特性を考慮すると、リチウム電池の低温充電は、粒子サイズや間隔の変化など、主に負極の影響を受けると考えています。負極には3種類の人工黒鉛を選び、層間隔や粒度の違いが低温特性に与える影響を調べました。 ３つの材料の観点から、大きな層間間隔を有する粒状黒鉛は、インピーダンスに関して、より小さなバルクインピーダンスおよびイオン移動度抵抗を有する。

充電に関しては、Mumin Raoは、冬の低温での放電の問題は大きくなく、主に低温充電であると考えています。 1Cまたは0.5Cのクロスフロー比はクロスフロー比の観点から非常に重要であるため、一定の圧力に達するには非常に長い時間がかかります。 3つの異なるグラファイトの比較を改善することにより、それらの1つが比較的大きな2.6度の電荷定電流比を持っていることがわかります。 40％から70％以上への改善、層間隔の増加、および粒子サイズの縮小。

電解液では、電解液が-20度と-30度で凍結し、粘度が上昇し、成形性能が低下します。電解質は、溶剤、リチウム塩、添加剤の3つの側面から構成されています。 Mumin Rao氏は、「実験により、リン酸鉄リチウム電池の低温に対する溶剤の影響は70％以上から90％以上であり、12以上のポイントがあることがわかりました。次に、異なるリチウム塩低温充電と放電衝撃の特性があります。溶剤系とリチウム塩を固定しました。低温添加剤は放電容量を85％から90％に増やすことができます。つまり、溶剤、リチウム塩、添加剤は電解質システム全体のパワーバッテリーのすべて。低温特性は、他の材料システムを含め、特定の効果があります。」

バインダーに関しては、Mumin Raoは3種類、2種類のスポット、1種類の線形があると言いました。充電と放電が-20度の場合、2種類のドットが約70〜80サイクルになると、ポールピース全体がバインダー不良の状態になり、線状接着剤にはこの問題はありません。システム全体で、正極、負極、電解質からバインダーに改善した後、リン酸鉄リチウム電池セルで良い仕事をしました。1つは充電特性、-20、-30、-40です。 0.5℃の温度では、定電流比は62.9％に達する可能性があり、-20度での放電は94％を放出する可能性があります。これは、レートとサイクルのいくつかの特性です。

一般的に言えば、低温条件下での北部の新エネルギー車の通常の運用は、バッテリーセルだけでなく、パックとBMS全サイクルバッテリー、および保証モードの革新を通じて、充電の問題を解決することができます。合計すると、北部での新エネルギー車の通常の運用が完全に保証されます。

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