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【干货】浅析锂离子电池在高低温下的性能表现

放大字体 缩小字体 发布日期:2017-03-14 17:33:49   来源:新能源汽车网  编辑:全球新能源汽车网  浏览次数:739


采用图5的模型说明高温120℃下电池正极的变化。在120℃下,部分正极粘结剂PVdF从Part1区域迁移到正极表面,这造成Part1区域的粘结剂含量下降,活性材料NMC材料由于粘结剂的缺失,造成了电化学反应的能力下降。在Part2区域,这部分是正极的主体,粘结剂含量正常,高温影响不大,活性材料可以正常进行反应。

是什么影响了锂离子动力电池在高低温度下的性能表现?

图5 正极在120℃下循环之后的示意图

通过分析负极表面可以看到高温对负极的影响(图6)。图6a是负极的初始状态,在85℃下循环之后,负极表面出现了常见的固体电解质相(图6b负极表面被新生成的物质覆盖,造成表面形貌跟初始形貌的不同,有些小的球形物质。SEI:SolidElectrolyte Interface)。当温度上升在120℃时,生成了更多的SEI(图6c,负极表面被更多的颗粒覆盖),消耗了更多的活性锂离子,造成了容量的下降。

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图6 负极表面的形貌变化

总的来说,影响电池高温、低温的因素可以概括为:电解液的电导率、界面阻抗、SEI膜等,这些因素综合作用在一起,影响了电池的性能。一般的来说,提高电池各组分的电导率或者导电性(包括选择导电性更好的活性材料、优化电解液成分、改善负极SEI膜成分、抑制正极表面物质的溶出等),从而降低电池整体的阻抗,对于提升高温、低温性能是有所帮助的。锂离子电池对温度的适应性就跟人体一样,过高、过低的温度都不利于其发挥最大的功能,选择合适的材料、优化结构设计、定制合适的使用条件,才能充分发挥其性能。

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关键词: 电池 温度 是什么


 
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