锂离子电池超低温放电性能的影响因素

针对比能量为180 Wh/kg以上的18650型锂离子电池,对比不同正极材料、电解液、负极黏结剂和面密度的超低温-40℃放电性能,发现正极材料种类对超低温放电起主要影响作用。钴酸锂(Li Co O_2)材料以0.2 C放电,-40℃下(4.2~2.5 V)与常温下(4.2~3.0 V)的容量比为90.8%,优于LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2材料(二次颗粒为53.1%,单晶一次颗粒为30.9%)。LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2二次颗粒的粒径越小,-40℃放电性能越好;将电解液溶剂组分中碳酸二甲酯(DMC)替换为丙酸乙酯(EP),可将锂离子电池-40℃下0.2 C放电容量与常温0.2 C放电容量之比从47.6%提升至53.1%;负极黏结剂聚丙烯酸酯-40℃放电性能优于丁苯橡胶,且放电倍率增加,该优势表现更明显;相同材料体系下,减小面密度有助于提升-40℃放电性能。

锂离子电池的低温性能改善

研究了锂离子电池碳纳米管导电剂(CNTs)、电解液对锂离子电池-40℃低温放电性能的影响。以额定容量为2750mAh的INPP78/34/95锂离子电池为例,在-40℃下,负极中添加了CNTS的电池的放电电压平台比负极中添加SP的电池的放电电压平台提高0.17V,低温放电容量提高了7.5%。