磷酸铁锂离子电池组低温性能的因素重要有什么

◆正极结构

正极材料的三维结构制约着磷酸铁锂离子电池组的扩散速率，低温下影响尤其明显。磷酸铁锂离子电池在－20℃的放电容量只能达到常温容量的67.38％，而镍钴锰三元电池能够达到70.1％。锰酸锂离子电池在－20℃的放电容量可以达到常温容量的83％。

◆高熔点溶剂

由于电解液混合溶剂中存在高熔点溶剂，磷酸铁锂离子电池电解液在低温环境下黏度增大，当温度过低时会发生电解液凝固现象，导致锂离子在电解液中传输速率降低。

◆锂离子扩散速率

低温环境下锂离子电池在石墨负极中的扩散速率降低。锂离子电池在石墨负极中的扩散速率降低是影响锂离子电池低温性能的重要原因。

◆SEI膜

低温环境下，磷酸铁锂离子电池组负极的SEI膜增厚，SEI膜阻抗增大导致锂离子在SEI膜中的传导速率降低，最终锂离子电池在低温环境下充放电形成极化降低充放电效率。

我们从正极、负极、电液、粘结剂四块提高48V磷酸铁锂离子电池组的低温性能。

●正极方面，现在都是纳米化，它的粒径、电阻力，AB平面轴长大小三方面会影响到整个电池低温的特性。不同工艺对正极也有不同的影响，100到200纳米粒径磷酸铁锂离子电池低温放电特性比较好，在-20度可以释放94%，也就是粒径的纳米化缩短了迁移的路径，也提高了低温放电的性能，因为磷酸铁锂放电重要是跟正极有关。

●从负极方面考虑充电特性，磷酸铁锂离子电池组低温充电重要是负极影响，包括粒径大小还有负极的间距变化，选取了三种不同的人造石墨作为负极，来研究不同的层间距和粒径对低温特性的影响。从三种材料来看，层间距大的颗粒石墨，从阻抗来讲，本体阻抗和离子迁移阻抗比较小一点。

●充电方面，锂离子电池包在冬天低温下放电问题不大，重要是低温充电。因为在横流比方面，1C或者0.5C的横流比非常关键，到恒压要非常长时间，通过改进三种不同石墨的比较，发现其中一种在-20度充电恒流比有比较大的改善，从40%提高到70%多，层间距的增大，还有粒径的减小。

●电解液这一块，在-20度，-30度下电解液结冰，黏度增大，形成性能恶化。电解液从三方面：溶剂，锂盐，添加剂。溶剂对磷酸铁锂离子电池组低温影响从70%多影响到90%多，有十几个点的影响;其次，不同锂盐对低温的充放电的特性有一定的影响。我们固定了溶剂体系和锂盐基础上，低温添加剂可以使放电容量从85%提高到90%，也就是说，整个电解液体系中，溶剂、锂盐还有添加剂都对我们的动力锂电池低温特性有一定的影响，包括其他的材料体系相同适用。