刘露露　张　洁　樊彦良

（中航锂电（洛阳）有限公司，河南　洛阳　471003）



提高水系磷酸铁锂电池寿命研究

刘露露张洁樊彦良

（中航锂电（洛阳）有限公司，河南洛阳471003）

摘要：电池寿命是锂电池的一项重要性能指标，本文研究不同化成工艺对电池储存及循环寿命性能的影响。将电池化成后充满电进行高温45℃老化5天，老化后电池的高温存储7天和常温储存28天的容量恢复率最高。关键词：磷酸铁锂电池；寿命；容量恢复率

锂离子电池作为化学电源中一种能量转换形式，具有工作电压高、能量密度大、重量轻、体积小、安全性好、循环寿命好及绿色环保等优点［1-3］。

近年来，电动车（EV）和混合电动车（HEV）的发展越来越快，它们对大容量锂离子动力电池的需求也越来越大。此外，大容量锂离子动力电池也逐渐受到通信、储能、军用、野外作业、仪器仪表、航空航天以及其他特殊领域专业人士的青睐［4］。锂离子动力电池具有广阔的发展前景和巨大的市场需求。

而要满足以上的需求，首当其冲是提高锂离子电池的寿命，以此满足实际的使用要求。故本文选用商业化的磷酸铁锂动力型水系塑壳锂离子电池，研究不同化成工艺对电池储存及循环寿命性能的影响。

1　实验设计

1.1实验原料的备制

本试验采用60Ah的LiFePO4动力型水系塑壳锂离子电池。正极为LiFePO4与粘结剂LA132，导电剂KS6、SP以一定的比例混合后制作而成，负极材料采用石墨。

1.2实验过程

实验备制60Ah电池360支，实验工艺方案如表1所示。

表1 实验工艺方案

将电池分成6组，每组60支电池，分别为A组、B组、C组、D组、E组和F组，电池化成后抽真空，A组电池抽真空后直接分容，然后进行常温28天和高温55℃ 7天存储；B组至F组电池抽真空后45℃老化分别3、4、5、6天和7天，老化后分容，分容后将每一组电池分为两组各30支，分别进行常温28天和高温55℃7天存储。

每组电池存储常温28天和高温55℃ 7天结束，对电池进行再分容，记录每组电池分容容量，计算对比每组实验电池容量损失率。

1.3实验结果

①A组至F组电池分别高温45℃老化0、3、4、5、6天和7天后高温55℃储存7天容量恢复率结果对比如图1所示。

图1 高温存储7天容量恢复对比图

②A组至F组电池分别高温45℃老化0、3、4、5、6天和7天后常温储存28天容量恢复率结果对比如图2所示。

图2 常温存储28天容量恢复对比图

2　结果与讨论

2.1循环验证

取A组电池与D组电池各2支做1C/1C充放电循环，结果对比如图3所示。

2.2实验讨论

经过常温28天和高温55℃ 7天存储实验验证，45℃老化5天电池容量恢复率最高，均值为98.23%，未老化电池容量恢复率最低，中值为95.89%。经过高温老化的电池较A组电池循环容量衰减较为平稳，循环性能提高3%～5%。即经过高温老化电池容量恢复率均优于未经过老化电池，而高温老化5天电池容量恢复率最高，循环性能也优于未经过老化电池。

图3 A组和D组电池循环对比图

3　结论

本文研究了一种提高水系磷酸铁锂电池寿命的方法和工艺，通过老化和存储实验验证，化成抽真空结束高温45℃老化，大大提高了容量后期的存储和使用性能，提高了水系磷酸铁锂电池寿命。

参考文献：

［1］JM T arascon，M Armand.Issues and challenges fac⁃ing rechargeable lithium batteries［J］.Nature，2001，414（15）：359-367.

［2］A S Aric，P Bruce，B Scrosati，et al.Nanostructured materials for advanced energy conversion and storage devices ［J］.Nature materials，2005，4（5）：366-377.

［3］俞琛捷，莫祥银，康彩荣，等.锂离子电池磷酸铁锂正极材料的制备及改性研究进展［J］.材料科学与工程学报，2011，29 （3）：468-454.

［4］闻人红雁，毛松科，闻人红权，等.不同荷电态对锂离子电池循环寿命的影响［J］.材料科学与工程学报，2011，133（5）：797-799.

中图分类号：TM912

文献标识码：A

文章编号：1003-5168（2016）02-0121-02

收稿日期：2016-01-18

作者简介：刘露露（1985-），女，助理工程师，研究方向：电池工艺技术。

Study on Improving the Life of Water System Lithium Iron Phosphate Battery

Liu LuluZhang JieFan Yanliang
（China Aviation Lithium Battery(Luoyang)Co.Ltd.，Luoyang Henan 471003）

Abstract:Battery life is an important performance index for lithium battery.This paper studied the effects of different chemical process for battery storage and cycle life performance.After the battery was full of electricity for the high temperature of forty-five degrees for five days aging,the battery's storage capacity recovery rate of high temperature storage for seven days and room temperature storage for twenty-eight days is the highest.

Keywords:lithium iron phosphate battery；life；capacity recovery