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提高低温磷酸铁锂电池性能的方法

2022-11-10

磷酸铁锂电池

目前，低温电池的研发和应用已为人所知。低温磷酸铁锂电池在电极材料、隔板、极片、极耳等方面的材料基本相同，在提高低温性能方面相似。区别在于低温电解质。差异相对较大，直接影响电池在低温环境下的性能。因此，提高低温磷酸铁锂电池性能的主要来源是从电解液开始的。

锂离子电池运行的温度范围显示了其应用特性。在非常低的温度下，航空航天要求锂离子电池在-60 ℃ 至-80 ℃ 之间具有合理的放电效率，而钻井行业要求100 ℃ 以上的良好性能。

除这两个细分市场外，大多数锂离子电池应用的温度窗口is-50C〜80 ℃。这些窗口包括家用电子和电动工具 (-20 ℃ 至60 ℃)，HEV(-30 ℃ 至70 ℃) 和军事应用 (-50 ℃ 至80 ℃)。

目前，锂离子电池电解液的溶剂多为碳酸盐系列高纯度有机溶剂，如碳酸亚乙酯 (EC) 、碳酸丙烯酯 (PC) 、碳酸二甲酯 (DMC) 、碳酸二乙酯 (DEC) 等。然而，单一溶剂的性能往往不能同时具有多组分混合溶剂的实际要求，混合一定比例后的多组分混合溶剂往往优于单一溶剂。通过优化有机溶剂来改善电解质的低温性能，就是要找到一种与当前电解质可混溶的低熔点有机溶剂。

低温下导热性能良好的电解质溶剂体系用于提高电池低温充放电时的体温，如溶剂体系DMC+DEC等。

使用熔点和粘度较低的有机溶剂拓宽电解质的液体温度范围，如使用丙酸乙酯和丁酸甲酯等羧酸盐溶剂。

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