磷酸鐵鋰材料的各項參數(shù)指標對電池的影響課件

萬向電動汽車有限公司磷酸鐵鋰材料的各項參數(shù)指標對電池的影響劉昊技術中心研發(fā)主管萬向電動汽車有限公司磷酸鐵鋰材料的各項參數(shù)指標對電池的影響劉1內容LFP的各項參數(shù)對電池性能的影響5款材料的性能列表內容LFP的各項參數(shù)對電池性能的影響2物性參數(shù)對電池性能的影響比表面積——電化學性能&加工性能通常情況下，對于大多數(shù)企業(yè)所采用的草酸亞鐵+有機碳分解的工藝路線，LFP的比表面積與碳含量呈線性關系。比表面積太小，說明材料的碳包覆量不夠，直接體現(xiàn)是電池內阻偏高、放電平臺低、容量發(fā)揮低、倍率性能不佳、循環(huán)性能不好。比表面積過大，說明材料的碳包覆量過高或者粒度呈納米級。直接的體現(xiàn)是材料的電化學性能極好，但活性高、易團聚、難分散、極片加工困難。經(jīng)過材料企業(yè)與電池企業(yè)的長期磨合，目前比表面積控制在15±2m2/g較為合適,能兼顧電化學性能和加工性能。當然也有例外，對于其他的工藝路線而言，這一套標準未必適用。如果材料加工性能特別好，比表面積可以更大一些；也有少數(shù)企業(yè)通過降低碳含量以減小比表面積，同時通過離子摻雜來彌補碳含量減少對倍率性能造成的負面影響。物性參數(shù)對電池性能的影響比表面積——電化學性能&加工性能3振實密度——極片壓實密度振實密度會對極片的壓實密度產(chǎn)生一定影響，最終體現(xiàn)在電池的能量密度上。振實密度只是材料形貌和粒度分布的外在表現(xiàn)，不是決定材料和電池性能的主因。物性參數(shù)對電池性能的影響振實密度——極片壓實密度物性參數(shù)對電池性能的影響4物性參數(shù)對電池性能的影響粒度分布——加工性能從大量的制漿經(jīng)驗以及行業(yè)同行的交流反饋來看，粒度分布幾乎決定了磷酸鐵鋰材料的加工性能，其關鍵指標是D50。鈷酸鋰、錳酸鋰10um≤D50≤20um，勻漿涂布沒有任何問題；磷酸鐵鋰根據(jù)廠家不同的工藝，基本分兩種：A:1um≤D50≤2.5um，(大多數(shù)廠商)B:3.5um≤D50≤8um，（少數(shù)廠商）以上兩種材料，B的加工性能要好于A。顆粒越小，同等質量的材料的顆粒數(shù)量越多，同樣的工藝條件下分散越困難。物性參數(shù)對電池性能的影響粒度分布——加工性能5克容量克容量是決定電池成本的重要因素，因為所有的輔料都要根據(jù)正極材料的質量來配制。通過長期的測試統(tǒng)計，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)企業(yè)材料的首次充電克容量都能達到155~160mAh/g，但放電克容量則千差萬別，這取決于材料本身的倍率性能。換句話說，大多數(shù)材料的克容量都是足夠的，只是看材料的倍率性能是否足夠好，能否將容量都發(fā)揮出來。電化學性能 參數(shù)克容量電化學性能 參數(shù)6倍率性能磷酸鐵鋰材料的倍率性能及其重要，決定了電池產(chǎn)品的內阻、平臺、循環(huán)、低溫、倍率。如果扣試電池做得好，可以直接通過扣式電池評估材料的倍率性能。電化學性能 倍率性能電化學性能 7不同材料在扣式電池中1C充放電的電壓曲線如果通過扣式電池判斷LFP材料的倍率性能不同材料在扣式電池中1C充放電的電壓曲線如果通過扣式電池判斷8統(tǒng)計項目ABCD比表面積9.1712.1813.8718.5振實密度1.321.1161.12580.79D101.281.181.591.66D501.731.973.766.84D902.94.028.6818.82扣電數(shù)據(jù)測試條件：2.0V~4.2V,35℃恒溫0.2C首次充電容量1541621511570.5C放電最高值1471561401531C放電最高值1431531341503.3V以上0.5C放電效率91.2%88%89%93%3.3-3.2V0.5C放電效率2%3%2%1.4%3.3V以上1C放電效率86.6%86.6%86%89%3.2V以上1C放電效率90.6%89.7%89.1%93%4款優(yōu)秀的磷酸鐵鋰材料的性能表統(tǒng)計項目ABCD比表面積9.1712.1813.8718.59克容量倍率性能加工性能A***************B*************C***