針對磷酸鐵鋰離子電池包，行業(yè)專家對它低溫特性影響因素做了比較詳細(xì)的研究，原因如下：

1、生產(chǎn)環(huán)境：磷酸鐵鋰離子電池包做為一個(gè)化工原料眾多、工藝繁雜的高科技產(chǎn)品，其生產(chǎn)環(huán)境對溫度、濕度、粉塵等都有很高的要求，假如沒有控制到位，電池品質(zhì)將出現(xiàn)波動(dòng)。

2、導(dǎo)電性差、鋰離子擴(kuò)散速度慢。高倍率充放電時(shí)，實(shí)際比容量低，這個(gè)問題是制約磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。磷酸鐵鋰之所以這么晚還沒有大范圍的應(yīng)用，這是一個(gè)重要的問題。

3、材料方面的影響，磷酸鐵鋰正極本身電子導(dǎo)電性比較差，另外比較容易出現(xiàn)極化，降低容量的發(fā)揮；負(fù)極這塊重要是低溫充電，因?yàn)樗鼤绊懙桨踩詥栴}；電解液這一塊，可能低溫下黏度會增大，鋰離子遷移阻抗會增大；第四個(gè)就是粘結(jié)劑，現(xiàn)這個(gè)對電池的低溫性能影響也是比較大的。評判一個(gè)電池的好壞重要通過一個(gè)電池安全性、比能量（也稱為容量）、比功率（電池的大倍率充放電的能力）、電池的高低溫性能、壽命（包括使用壽命和儲存壽命）5個(gè)指標(biāo)來衡量。

電池的安全性，是指一個(gè)電池在使用過程中是否會對你個(gè)人的生命財(cái)產(chǎn)存在過大的安全隱患，是否會對使用的電器設(shè)備存在損壞的風(fēng)險(xiǎn)，其重要性不言而喻；容量則是指一定條件下（放電率、溫度、終止電壓等）電池放出的電量；倍率，是指一個(gè)電池充放電電流大小的比率，而比功率則是大倍率的充放電能力（大倍率充電則是生活中常見的快充電池，比能量性能好可以在很短的時(shí)間內(nèi)充滿一個(gè)電池，大倍率放電是指電池在使用過程中，用電設(shè)備有時(shí)候要大電流供應(yīng)啟動(dòng)放入生活中的馬達(dá)在要加速時(shí)，就必需增大電流才能達(dá)到加速的效果，若電流達(dá)不到要求，馬達(dá)速度就無法得到提升。）電池的高低溫性能，是指帶電池在使用過程中充電或大倍率放電時(shí)電池溫度會升高或電池在低溫環(huán)境下是否能正常充放電的情況（高低溫性能不好的電池在充電時(shí)溫度在升高之后電壓電流倍率會受到影響，安全性能也會受到挑戰(zhàn)，低溫性能不好的，特別是北方常見的天氣，零下幾十度時(shí)電池容量會下降到常溫的30-40%）；電池壽命則是指一個(gè)電池能正常循環(huán)使用的時(shí)間長短。一般不同規(guī)格的電池相應(yīng)的國家指標(biāo)。

二、幾種不同材料的鋰離子電池

目前常見的鋰離子電池重要有：磷酸鋰離子電池、錳酸鋰、鈦酸鋰、鎳酸鋰、鎳鈷錳三元材料等他們各個(gè)性能數(shù)據(jù)如圖1

若將它們的五個(gè)指標(biāo)分別分成五個(gè)等級再評判綜合性能時(shí)（容量為實(shí)際容量），則如圖2所示；假如以安全為重要指標(biāo)，級次是壽命和高低溫性能的話，那么磷酸鐵鋰可以說是最安全實(shí)用的。

三、影響磷酸鐵鋰性能的幾個(gè)因素

1、內(nèi)部電池的負(fù)極材料，目前的負(fù)極材料重要是傳統(tǒng)的石墨，現(xiàn)在正往硅碳發(fā)展；另一個(gè)就是正極材料中的磷酸鐵鋰和導(dǎo)電劑。磷酸鐵鋰的是橄欖石型結(jié)構(gòu)如圖3，晶型結(jié)構(gòu)中氧原子以稍微扭曲的六方緊密堆積的方式排列。Fe與Li分別位于氧原子八面體中心4c和4a位置，形成了FeO6和LiO6八面體。P占據(jù)了氧原子四面體4c位置，形成了PO4四面體。LiFePO4結(jié)構(gòu)在c軸方向上是鏈?zhǔn)降模?個(gè)PO4四面體與1個(gè)FeO6八面體、2個(gè)LiO6八面體共邊，由此形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。從結(jié)構(gòu)上看，PO4四面體位于FeO6層之間，這在一定程度上阻礙了鋰離子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，此外，相鄰的FeO6八面體通過共頂點(diǎn)鏈接層狀結(jié)構(gòu)和尖晶是結(jié)構(gòu)中存在共棱的MO6八面體持續(xù)結(jié)構(gòu)不同，共頂點(diǎn)的八面體具有相對較低的電子傳導(dǎo)率使得鋰離子在充放電時(shí)遷移空間有限，大倍率充放電下電化學(xué)極化很大。從而直接影響電池的容量。

導(dǎo)電劑是指在活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與集流體之間起到收集微電流用途的物質(zhì)，因其能夠?qū)щ娊o電子的移動(dòng)供應(yīng)通道，所以能有效的提高電子在電極材料中的遷移速率進(jìn)而直接提高電池的充放電倍率性能。常見的導(dǎo)電劑重要有導(dǎo)電炭黑，石墨烯，碳納米管等，導(dǎo)電性能最好的是碳納米管，目前隨著碳納米管制造生產(chǎn)技術(shù)和分散生產(chǎn)技術(shù)的提高，正快速的稱為鋰離子電池的重要導(dǎo)電劑。

2、外部影響因素重要是環(huán)境溫度和放電倍率及充放電電壓。

將充滿電的電池分別置于不同的溫度環(huán)境中進(jìn)行放電，放電方法為1/3C恒流充電至電壓達(dá)到3.65V,改為恒壓充電直至電流下降至1A，停止充電。在環(huán)境中充分靜置，以1/3C恒流放電至電壓達(dá)到2V為止，計(jì)算出容量。將同一型號的6個(gè)電池在-40℃、20℃、0℃、30℃、50℃、60℃進(jìn)行充放電其結(jié)果容量如圖4所示；所以電池的容量隨溫度的升高而上升。

放電倍率對電池的影響重要體現(xiàn)容量上，容量隨放電倍率的增大而減小，一方面重要是電池自身內(nèi)阻的存在，當(dāng)大電流時(shí)，電池發(fā)熱，溫度升高帶你吃熱穩(wěn)定性能直接反饋；另一方面是大電流時(shí)，電池的活性物質(zhì)利用率較低，電池極化內(nèi)阻增大，極化電壓新增，電池電壓提前降低到放電終止電壓是電池輸出容量減少。

充電倍率對電池的影響，當(dāng)充電電壓過高時(shí)，電池發(fā)生副反應(yīng)并出現(xiàn)大量的熱，電極界面電阻隨之增大，熱穩(wěn)定性則降低，容量則減小。