影响磷酸铁锂离子电池包低温特性的因素有什么?

针对磷酸铁锂离子电池包，存能电气行业专家对它低温特性影响因素做了比较详细的研究，原因如下：

1、生产环境：磷酸铁锂离子电池包做为一个化工原料众多、工艺繁杂的高科技产品，其生产环境对温度、湿度、粉尘等都有很高的要求，假如没有控制到位，电池品质将出现波动。

2、导电性差、锂离子扩散速度慢。高倍率充放电时，实际比容量低，这个问题是制约磷酸铁锂产业发展的一个难点。磷酸铁锂之所以这么晚还没有大范围的应用，这是一个重要的问题。

3、材料方面的影响，磷酸铁锂正极本身电子导电性比较差，另外比较容易出现极化，降低容量的发挥;负极这块重要是低温充电，因为它会影响到安全性问题;电解液这一块，可能低温下黏度会增大，锂离子迁移阻抗会增大;第四个就是粘结剂，现这个对电池的低温性能影响也是比较大的。

如何提高磷酸铁锂离子电池包低温性能?

我们从正极、负极、电液、粘结剂四块提高磷酸铁锂离子电池包的低温性能。

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纳米粒径磷酸铁锂做出的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，锂离子电池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包低温影响从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。行业预计氢燃料动力电池的示范推广或将加速落地让燃料动力电池车与纯电动汽车的发展并行共存，其实与四月十六日-十八日，全国政协副主席、我国科协主席万钢在2019我国汽车论坛上的演讲的表态是一致的。万钢指出，新能源汽车占有量越来越大的形势下，我们必须要研究内燃机产业发展的方向。我们一致认为在我国发展大交通、大客运、大海运、大工程的前提下，大功率内燃机仍然是今后发展的重点产品。而燃料动力电池结构下面，内燃机可以保持在最佳的工作状态，能够延长它的寿命，同时提高它的效率。万钢称，在远程公交、上班出租、城市物流、长途运输这些交通方式，使用燃料动力电池汽车，具有清洁、零排放、续驶里程、加注时间短的特点，是适应市场需求的最佳选择。同时燃料动力电池也可以用于船上运输、水下深海的操作范畴。万钢和黄利斌都提到了，要推动氢燃料动力电池车的商业化，除了发挥示范效应，还要做好相应的基础设施配套。这意味着，加氢站、储氢、运氢等都将成为未来产业的重点。

粘结剂方面，20度充放电情况下，两种点状大概做了70多到80的循环以后，整个极片是有粘结剂失效的现状，而采用线状的粘结剂不会存在这个问题。在整个体系上，从正极、负极、电解液到粘结剂的改善以后，磷酸铁锂离子电池单体这块做得比较好的效果，一个是充电特性，-20、-30、-40度温度下0.5C充电恒流比可以达到62.9%，-20度温度下放电可以放出94%，这是倍率跟循环的一些特性。