リン酸鉄リチウム電池の温度の影響を簡単に説明します

リチウムイオン電池は、動作電圧が高く（ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池の3倍）、比エネルギーが大きく（最大165Wh / kg、ニッケル水素電池の3倍）、小型軽量です。 、長いサイクル寿命と自己低放電、メモリー効果なし、汚染なし、その他多くの利点。新エネルギー産業では、リン酸鉄リチウム電池は楽観的で、電池のサイクル寿命は3,000程度に達し、放電は安定しており、パワーバッテリーやエネルギー貯蔵の分野で広く使用されています。

しかし、その宣伝のスピードと深さ、そしてその適用の深さは満足のいくものではありません。電池材料自体に起因する価格やバッチの一貫性などの要因に加えて、温度性能も重要な要因です。この論文は、リン酸鉄リチウム電池の性能に対する温度の影響を調査し、また、高温および低温条件下での電池パックの充電および放電を調査します。

まず、モノマー（モジュール）の常温サイクルのまとめ

室温でのテストバッテリーのサイクル寿命は、リン酸鉄リチウムバッテリーの長寿命の利点が現在3,314サイクルであり、容量保持率が依然として90％であり、80％の寿命の終わりが約4,000であることがわかります。回数。

1、モノマーサイクル

現在完了：3314cyc、容量保持率90％

バッテリーコアの処理技術とモジュールのグループ化プロセスの影響を受け、パック完了後のバッテリーの不整合が形成され、プロセスが洗練されるほど、グループの内部抵抗は小さくなり、電池間の差が小さい。以下のモジュールのサイクル寿命は、現在のリン酸鉄リチウムのほとんどが達成できる基本的なデータです。このように、BMSは、バッテリーパックのバランスを定期的に取り、セル間の差を減らし、耐用年数を延ばす必要があります。

2、モジュールサイクル

現在完了：2834cyc、容量保持率は67.26％

第二に、モノマー高温サイクルの要約

高温条件下でのバッテリーのエージング寿命を加速します。

1、モノマーの充放電曲線

2、高温サイクル

高温サイクルは1100cycで完了し、容量保持率は73.8％でした。

第三に、充電および放電性能に対する低温の影響

0〜-20℃での電池の放電容量は25で88.05パーセント、65.52パーセントと放電容量の38.88パーセントに相当する℃、平均放電電圧はそれぞれ3.134、2.963Vと2.788Vです。平均放電電圧は20 ° Cです。25°Cよりも0.431V低くなっています。上記の分析から、温度が下がると、リチウムイオン電池の放電平均電圧と放電容量の両方が低下することがわかります。特に、温度が-20°Cの場合、放電容量と平均放電電圧が低下します。バッテリーの温度が急激に低下します。

電気化学的観点から、溶液抵抗とSEIフィルム抵抗は、全温度範囲であまり変化せず、バッテリーの低温性能にほとんど影響を与えません。電荷移動抵抗は温度の低下とともに大幅に増加し、温度は全温度範囲にわたっています。この変化は、溶液抵抗およびSEIフィルム抵抗よりも大幅に大きくなります。これは、温度が下がると電解質のイオン伝導度が低下し、SEI膜抵抗と電気化学反応抵抗が増加し、低温でのオーム分極、濃度分極、電気化学分極が増加するためです。大きく、バッテリーの放電曲線では、平均電圧と放電容量の両方が温度の低下とともに減少します。

-20°Cでのサイクルと25°Cでのサイクルのサイクルでは、バッテリー容量と放電プラットフォームが減少します。これは、温度が下がると電解質のイオン伝導度が下がり、低温充電時にオーム分極、濃度分極、電気化学的分極が増加して金属リチウムが析出し、電解質が分解してしまうためです。電極SEI膜の表面が厚くなり、SEI膜抵抗が増加し、放電プラットフォームは放電プラットフォームと放電容量の減少を示します。

1.サイクル性能に対する低温の影響

-10 ℃の環境でのバッテリー容量の減衰は迅速で、100サイクルの容量はわずか59mah / g、容量の減衰は47.8％です。充電と放電のテストは、低温に置かれたバッテリーで実行されます。その容量は68％の損失で70.8mAh / gに回復しました。したがって、バッテリーの低温サイクルは、バッテリー容量の回復に大きな影響を与えます。

2.安全性能に対する低温の影響

リチウムイオン電池の充電は、リチウムイオンが正極から除去され、電解質を介して負極材料に移動するプロセスです。リチウムイオンは負極に重合され、1つのリチウムイオンは6つの炭素原子によってトラップされます。低温では、化学反応性が低下し、リチウムイオンの移動が遅くなります。負極表面のリチウムイオンは、負極に埋め込まれておらず、金属リチウムに還元され、負極表面に析出して、貫通しやすいリチウムデンドライトを形成している。ダイヤフラムによりバッテリー内部が短絡し、バッテリーが損傷して安全事故が発生します。

上記のデータから、リン酸鉄リチウム電池は温度の影響を大きく受けていると結論付けることができます。パワーバッテリーの応用分野や温度に大きな影響を与えるアプリケーション環境では、バッテリーを改善するためにバッテリーを熱的に管理する必要があります（空冷、液冷など）。効率を利用して、バッテリーシステムの寿命を延ばします。

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