邓耀明：迈科超低温动力锂离子电池研究进展

2016-09-24 21:47:33 零排放汽车网-专注新能源汽车,混合动力汽车,电动汽车,节能汽车等新闻资讯 网友评论 0 条

9月24日， “2016中国新能源汽车动力电池产业技术发展高峰论坛暨车企与动力电池企业技术交流会”精彩继续， 来自政府主管部门、行业权威专家学者、新能源整车企业、动力电池产业链企业、检测机构等，共计600余位业界精英齐聚一堂，就“重构新能源汽车动力电池产业生态”问题进行深度探讨。

今日上午的大会则围绕“动力电池技术及应用探讨”这一主题进行讨论，东莞市迈科新能源有限公司研发中心总监、博士邓耀明针对动力电池在低温下的充放电难题，发表了题为“迈科超低温动力锂离子电池研究进展”的演讲。

东莞市迈科新能源有限公司研发中心总监、博士 邓耀明

以下为整理邓耀明演讲的主要内容：

为何要开发低温锂离子电池

我国幅员辽阔，三分之一的地区全年大概有一半的时间都是大雪纷飞，而我国又在大力推广锂离子动力电池，在这样的背景下，开发低温锂离子电池就十分有必要。大家都知道，锂离子动力电池的正常工作温度是0-45℃，放电的温度要求是-20℃，低温下充放电会受限。

用户端也投诉，正常的电动汽车在低温下充放电困难，续航里程大受影响。那么为什么锂离子电池在低温下会面临如此多挑战，哪些因素会影响电芯的输入与输出特性呢？

动力电池在温度下降时，阻抗会明显增加，低温会对材料电子电导率产生比较大的影响；同时低温易造成电解液的黏度增大，电解液离子电导率急剧下降，离子迁移能力也会下降。电池在低温下充电时，阴极电位上升，阳极电位下降。低温下，低电导率会造成极化增加，电芯局部过电示增高，充电析锂风险高。拉低整个放电平台，输出受到影响，放电容量锐减。

低温电芯的解决思路

通过对电池的材料体系及结构进行优化，采用改性的正极、表面修饰的负极及独特的电解液配方，解决锂离子电池低温放电及充电的瓶颈问题。主要从以下几个方面的优化工作来改善：

1.正极的优化。优化颗粒尺寸和材料改性技术降低阻抗。可降低到30%以下的阻抗。

2.负极的优化。最优化的颗粒尺寸和表面改性技术协同降低阻抗。

3.电解液的优化。优化溶剂体系获得最优的电导率及粘度电解液。独特的添加剂应用保证低温下较低的成膜阻抗。

4.导电网络的优化。点、线、面多维导电网络技术联用显著改善电子导电，保障导电性，我们从这个显著改善了电导特性。

5.粘结剂的优化。粘结剂体系来保障，大的颗粒附着在石墨表面，采用全新的连接体系，降低锂离子在极片中间的传输阻力，对电芯改善后的结果，阻抗会降低50%以上。

低温电芯典型结果展示

应用到铁锂体系的LFP电芯， 容能达到5000mAh，LFP电芯在-40℃的低温条件下放电容量高达90%, 放电能量达70%，而常规电芯在-40℃的条件下是放不了电的。充电也是不容忽视的环节，调整后，该电芯在-20℃下循环容量无明显衰减，拆解后极片十分光亮，无析锂。从不同温度下的循环特性做了测试，长期循环表现也很好。寿命的测试也表明，该低温电芯也是不错的。

另一个运用到三元体系上，跟常规的电芯对比后，在容量方面较常规的电芯有不小的提升，NCM电芯在-40℃的低温条件下的放电容量70%, 放电能量达60%。

邓耀明介绍说，低温电芯在北京以南PACK设计不再考虑额外的加热系统来辅助，而东北地区热管理策略也易于实现。（来源：）