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    发表时间/2023-01-09
  • 锂电池低温电芯有哪些

    锂电池作为一种新能源技术,它的发展速度非常快,而且它的技术也越来越成熟。 目前,锂电池在汽车领域被广泛应用,并且在储能、手机等领域也是如此。 锂电池发展到今天已有很多种类,其中最常见的锂电池低温电芯主要分为三种:三元电芯、磷酸铁锂(LFP)电芯、聚合物(PACK)电芯。 不同的锂离子电池的结构和组成是不一样的,但是他们都有一个共同点:都是使用了镍钴锰等重金属作为正极材料和负极材料。 而我们所说的低温电芯指的就是正极材料为镍、钴、锰等金属元素,负极材料为石墨或者其他非铁金属物质,使用聚合物或者 PACK来进行制造。 这些低温电芯在电池包里一般有不同型号的电芯进行组合来满足不同需求。 常见的低温电池包型号有两种: LFP/LFB和 LCP (可回收)/LCP (高功率)三种类型。 而其中最为常见且被使用比较多的就是 LFP/LFB组合形式。

    圆柱磷酸铁锂电池.jpg

     这些低温电芯一般是在零下20度至零下50度下进行工作。 这些低温电芯在性能方面表现都非常不错,但是也存在一些缺点:一是在工作温度过低时会造成一些不可预见或意外的损坏现象发生;二是使用寿命短、成本高、体积大、重量重等因素使得用户在使用中要承担更大压力;三是由于低温环境下放电电流密度低,这就导致了低温电芯容量不够大,而高功率密度(>300W/L)电池包又不能使用过薄(≤8 mm)材料进行制作。


    1、低温性能优异,低温放电容量高

    低温环境下放电电流密度会大幅下降,所以使用低温电芯在放电过程中容量不能得到有效发挥,因此低温电芯的容量一般都不高。 而使用聚合物或者 PACK电芯进行制作的锂电池低温性能会更加优异,这是因为这种电池采用了新型聚合物作为正极材料,并且具有较大的理论比容量。 所以使用聚合物或者 PACK电芯进行制作的低温锂电池具有较高的低温放电容量。 另外,还有一些其他特殊要求的锂电池也是用此种生产工艺来进行制造,比如航空用锂电池等特殊规格型号的锂电池用此工艺制造。


    2、使用寿命长,高电压循环寿命长

    低温电芯使用寿命一般比高电压的长,一般使用在4C以上,甚至更高,而高电压电池因为工作电压较高,所以循环寿命也相对更长。 低温电池虽然可以在-20℃条件下进行工作,但是它的放电性能并不理想,这主要是由于其内部结构导致的。 低温锂电池在-30℃下充电效率仅有5%至6%,而-40℃时其充电效率可达90%以上。


    3、体积小、重量轻的特点

    一般低温电芯的内部容量都比较大,这也就导致了其体积一般都非常小,可以根据实际需要来选择不同型号类型的低温电芯。 而 LFP/LFB和 LCP (高功率)两种类型的锂硫电池具有体积小、重量轻、功率大等特点,因此被广泛应用于便携式产品或者动力系统中。 锂电池在经过几年发展之后已经有了很大进步,但是依然有很多问题没有解决。 而这些低温电芯由于需要在低温环境下工作才能达到很好的性能,因此成本较高。 而低温电芯是一种特殊类型的电池包。 如果说在温度比较低的情况下要选择 PACK或其他类型的电极材料,那么就需要选择体积较大且重量较重的低温电芯来进行制作。


    4、可快速充电,满足不同领域的需求

    低温电芯在使用中也具有快速充电的特点,可以满足用户在不同应用领域对续航里程的需求。 LCP和 PACK都可以快速充电,而且速度也非常快,所以它们是可替换的,而不同型号的低温电芯还可以进行循环使用。 一般情况下这两种材料都会被制成小批量使用的低温电芯。


    5、成本低,可实现低温电芯批量生产

    低温电芯由于体积小,制造工艺简单,成本低,因此在目前的市场上得到了广泛应用。而采用 PACK制作的电池包体积相对较大,成本也会相应增加。目前市面上已经有一些厂家开始生产 PACK并进行相关试验。


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