磷酸铁锂材料的各项参数指标对电池的影响万向_刘昊-0概要.ppt

内 容 LFP的各项参数对电池性能的影响 5款材料的性能列表 物性参数对电池性能的影响 比表面积——电化学性能加工性能 通常情况下，对于大多数企业所采用的草酸亚铁+有机碳分解的工艺路线，LFP的比表面积与碳含量呈线性关系。 比表面积太小，说明材料的碳包覆量不够，直接体现是电池内阻偏高、放电平台低、容量发挥低、倍率性能不佳、循环性能不好。 比表面积过大，说明材料的碳包覆量过高或者粒度呈纳米级。直接的体现是材料的电化学性能极好，但活性高、易团聚、难分散、极片加工困难。 经过材料企业与电池企业的长期磨合，目前比表面积控制在15±2 m2/g较为合适,能兼顾电化学性能和加工性能。 当然也有例外，对于其他的工艺路线而言，这一套标准未必适用。如果材料加工性能特别好，比表面积可以更大一些；也有少数企业通过降低碳含量以减小比表面积，同时通过离子掺杂来弥补碳含量减少对倍率性能造成的负面影响。 振实密度——极片压实密度 振实密度会对极片的压实密度产生一定影响，最终体现在电池的能量密度上。振实密度只是材料形貌和粒度分布的外在表现，不是决定材料和电池性能的主因。 物性参数对电池性能的影响 粒度分布——加工性能 从大量的制浆经验以及行业同行的交流反馈来看，粒度分布几乎决定了磷酸铁锂材料的加工性能，其关键指标是D50。 钴酸锂、锰酸锂10um ≤D50 ≤ 20um，匀浆涂布没有任何问题；磷酸铁锂根据厂家不同的工艺，基本分两种： A:1um ≤D50 ≤ 2.5um，(大多数厂商) B: 3.5um ≤D50 ≤ 8um，（少数厂商） 以上两种材料，B的加工性能要好于A。 颗粒越小，同等质量的材料的颗粒数量越多，同样的工艺条件下分散越困难。 克容量 克容量是决定电池成本的重要因素，因为所有的辅料都要根据正极材料的质量来配制。 通过长期的测试统计，我们发现大多数企业材料的首次充电克容量都能达到155~160mAh/g，但放电克容量则千差万别，这取决于材料本身的倍率性能。 换句话说，大多数材料的克容量都是足够的，只是看材料的倍率性能是否足够好，能否将容量都发挥出来。 倍率性能 磷酸铁锂材料的倍率性能及其重要，决定了电池产品的内阻、平台、循环、低温、倍率。 如果扣试电池做得好，可以直接通过扣式电池评估材料的倍率性能。 万向电动汽车有限公司 磷酸铁锂材料的各项参数指标对电池的影响 刘昊 技术中心研发主管 物性参数对电池性能的影响 电化学性能 参数 电化学性能 不同材料在扣式电池中1C充放电的电压曲线 如果通过扣式电池判断LFP材料的倍率性能 扣电数据 测试条件：2.0V~4.2V, 35℃恒温 93% 89.1% 89.7% 90.6% 3.2V以上1C放电效率 89% 86% 86.6% 86.6% 3.3V以上1C放电效率 1.4% 2% 3% 2% 3.3-3.2V 0.5C放电效率 93% 89% 88% 91.2% 3.3V以上0.5C放电效率 150 134 153 143 1C放电最高值 153 140 156 147 0.5C放电最高值 157 151 162 154 0.2C 首次充电容量 18.82 8.68 4.02 2.9 D90 6.84 3.76 1.97 1.73 D50 1.66 1.59 1.18 1.28 D10 0.79 1.1258 1.116 1.32 振实密度 18.5 13.87 12.18 9.17 比表面积 D C B A 统计项目 4款优秀的磷酸铁锂材料的性能表