提升低溫磷酸鐵鋰電池性能的方法

在目前已知低溫電池研發(fā)和應(yīng)用情況，低溫磷酸鐵鋰電池在電極材料、隔膜、極片、極耳外殼等方面的材料基本相同，對提升低溫性能方面也差不多，所不同的，是低溫電解液，差別比較大，直接影響了電池在低溫環(huán)境放電的性能，因此提升低溫磷酸鐵鋰電池性能主要客源從電解液方面著手。

鋰離子電池的運作的溫度范圍顯示了它的應(yīng)用特性。在非常低的溫度下，航天要求鋰離子電池在-60℃到-80℃時有合理的放電效率，而鉆井工業(yè)則要求在超過100℃時能有很好的性能。

除了這兩個細(xì)分市場，大多數(shù)鋰離子電池應(yīng)用的溫度窗口是-50C～80℃。這些窗口包括家用電子產(chǎn)品和電動工具（-20℃到60℃），HEV（-30℃到70℃）和軍事應(yīng)用（-50℃到80℃）。

目前鋰離子電池電解質(zhì)的溶劑多采用碳酸酯系列高純有機溶劑，如乙烯碳酸酯（EC）、丙烯碳酸酯（PC）、二甲基碳酸酯（DMC）、二乙基碳酸酯（DEC）等。然而，單一溶劑在性能上往往不能同時具備實際要求的多方面性能，將多種溶劑按一定比例混合后得到的多組分混合溶劑往往優(yōu)于單一溶劑。通過優(yōu)化有機溶劑來改善電解液低溫性能就是要尋找能和目前電解液混溶的低熔點有機溶劑。

使用低溫下熱導(dǎo)性能較好的電解液溶劑體系，提高電池在低溫下充放電時的本體溫度，如選用溶劑體系DMC+DEC等。

使用熔點與黏度較低的有機溶劑，拓寬電解液的液態(tài)溫度范圍，如選用羧酸酯溶劑丙酸乙酯、丁酸甲酯等。

優(yōu)化配方：

• ECIPC\DMC\EMC\DEC，2%VC+低溫添加劑
• B）EC\PCEMC\EP\DEC，2%VC+低溫添加劑

目前應(yīng)用最廣泛的鋰鹽是LiPF6，主要原因是它在有機溶劑中有很好的溶解性、比較高的電導(dǎo)率，而且成本相對比較低。但由于LiPF6對微量水十分敏感，其分解產(chǎn)物含HF，容易腐蝕正極材料和集流體，并且缺乏溫度穩(wěn)定性而影響了鋰離子電池的發(fā)展。通過使用更穩(wěn)定、低溫性能更好的鋰鹽也是改善電解液低溫性能的重要途徑之一。

加入添加劑來提高鋰離子電池有機電解液低溫生能是另外一個研究熱點，也是未來該領(lǐng)域重要的一個發(fā)展方向。添加劑因為具有用量小、見效快的寺點，所以能在基本不提高生產(chǎn)成本和改變生產(chǎn)工藝的情況下，明顯改善鋰離子電池性能。