磷酸铁锂电池低温性能研究

磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池，它以磷酸铁锂为正极材料，具有安全性高、寿命长、成本低等优点。然而，磷酸铁锂电池的低温性能一直是其应用的瓶颈，尤其是在寒冷的环境下，电池的容量和功率都会大幅下降。

一、研究现状

目前，国内外对磷酸铁锂电池低温性能的研究主要集中在材料改性、电解液优化和电池结构设计等方面。通过采用新型的正极材料、电解液添加剂和优化电池结构，可以提高磷酸铁锂电池的低温性能。

二、影响因素

1、磷酸铁锂电池中挑选的电池正极材料，其本身电子器件导电率较弱，非常容易出现电极极化状况，进而减少了锂电池容积。

2、锂电池负极对低温电池充电这些方面危害非常大，会危害充电电池的安全系数。

3、锂电池电解液磷酸铁锂电池在低温标准下，其內部锂电池电解液黏度提升，进而提升了锂离子电池转移的特性阻抗。

三、提高磷酸铁锂电池低温性能的方法

1、正极颗粒粒度、电阻这两个要素，从磷酸铁锂电池充电电池正极看来，都是会危害充电电池的超低温特性。锂电的低温充放电特性能够根据正级制取加工工艺来提升。提升平面图轴的长短，可使锂离子电池的转移安全通道扩大，有益于提升充电电池的容积。根据研究发现，磷酸铁锂电池的低温充放电特点在零下20℃可释放出来914个粒子，粒子的粒度为100-200nm，粒子的纳米技术化可减少粒子的转移途径，进而改进其低温充放电特性。

2、负极对低温电池充电的磷酸铁锂电池来讲，危害较大的是负极，关键在于负极颗粒规格和负级间隔的转变。人力高纯石墨是一种具备不一样层距和粒度的电池正极材料，层距很大的颗粒高纯石墨层，从抗原看来，本身特性阻抗和正离子转移特性阻抗略小。因为人工合成高纯石墨层的间隔扩大，颗粒规格减少，因而，低温恒流电源电池充电对磷酸铁锂电池有非常大的改进。

3、锂电池电解液当温度降至零下20℃或更低时，磷酸铁锂电池的电解液易出现结冻、黏度提升、特性恶变等难题。实验说明，有机溶剂对充电电池低温的危害从70%到90%，达到十几个点。除此之外，不一样的锂盐对电池充电特性也是有一定的危害。试验发现，假如只是更改防腐剂，低温防腐剂就能使充电电池的充放电容积从8%提升到90%。

此外，还可以采用新型的正极材料，如纳米磷酸铁锂、碳包覆磷酸铁锂等，提高正极材料的导电性；优化电解液配方，添加高电导率的电解液添加剂，提高电解液的离子电导率；设计新型的电池结构，如采用多层电极结构、三维多孔电极结构等，降低电池的内阻和极化。

磷酸铁锂电池的低温性能是其应用的瓶颈之一，目前国内外已经开展了大量的研究工作。通过材料改性、电解液优化和电池结构设计等方法，可以提高磷酸铁锂电池的低温性能，拓展其在寒冷环境下的应用领域。