OFweek 中国太阳能光伏技术论坛火热报名中

【干货】浅析锂离子电池在高低温下的性能表现

月城清浅
关注

取最大值和最小值,可以看到目前标准对温度的要求是:

·电池单体和模块:-20 ~ 55℃

·电池包/电池系统:-20 ~ 45℃

对比《促进汽车动力电池产业发展行动方案》的目标可以看到:

1.电池单体/模块

·高温目标与现行单体/模块高温一致

·低温目标比现行标准低10℃,达到-30℃

2.电池包/系统

·高温目标比现行电池包/系统温度高10℃,达到55℃

·低温目标比现行标准低10℃,达到-30℃

图1是锂离子电池在不同低温下的放电容量曲线示意图(这里用来表示一般的变化趋势)。跟室温20℃相比,低温-20℃下容量衰减已经比较明显,到-30℃是容量损失更多,-40℃下容量连一半都不到了。

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1 锂离子电池在低温下的容量衰减

这里看一下影响低温性能的因素。通过对比容量和电解液电导率关系(图2)可以看到,温度越低,电池电解液的电导率越低。当电导率下降之后,溶液传导活性离子的能力就下降,表现为电池内部反应的阻力就会增加(这个阻力在电化学里面用阻抗表示),造成放电能力下降,即容量下降。更进一步,通过测量电池内部各部分(正极、负极、电解液)阻抗可以看到各部分对电池阻抗的影响(图3)。当温度<-10℃左右,正极、负极(图中以石墨为例)的界面阻抗快速增加,而电解液的阻抗大概在-20℃左右之后快速上升,这几个阻抗综合结果就表现为电池阻抗在<-10℃左右快速上升(图中用Li-ion cell表示)。

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2 不同温度下电池容量和电解液电导率关系

下载OFweek,高科技全行业资讯一手掌握

11月13-14日 OFweek中国高科技产业大会

评论

(共0条评论

评论长度不能少于6个字

暂无评论

今日看点

还不是OFweek会员,马上注册
立即打开