锂离子电池具有工作电压高（是镍氢和镍镉电池的三倍）、比能高（高达165Wh/kg，是镍氢电池的三次）、体积小、重量轻、循环寿命长、自放电低、无记忆效应、无污染等诸多优点。磷酸铁锂电池在新能源行业备受推崇，循环寿命在3000次左右，放电稳定。它们广泛应用于动力电池和储能领域。然而，它的推广速度和应用领域的广度和深度都不如人意。除了电池材料本身造成的价格、批次一致性等因素外，温度性能也是阻碍其快速推广的重要因素。云盛锂电池研究了温度对磷酸铁锂电池性能的影响，还研究了电池组在高温和低温条件下的充放电。下面，云盛电子将与您一起探讨温度对磷酸铁锂电池的影响。

1、 单个单元（模块）的室温循环总结

电池在室温下的循环寿命测试表明，磷酸铁锂电池具有使用寿命长的优点。目前，它已经实现了3314次循环，容量保持率仍保持在90%。然而，达到电池寿命的80%可能需要大约4000次终止循环。

1.单体循环

目前已完成：3314次循环，容量保持率为90%。

由于电池单元的处理技术和模块的分组过程，PACKing后的电池中形成了不一致性。工艺越精细，分组的内阻就越小，电池单元之间的差异也就越小。以下模块的循环寿命是目前大多数磷酸铁锂电池所能达到的基本数据。因此，在使用过程中，BMS需要定期平衡电池组，减少电池间的差异，延长其使用寿命。

2.模块回路

目前已完成：2834个循环，容量保持率为67.26%。

2、 单机高温循环总结

在高温条件下加速电池的老化寿命。

1.单个充放电曲线

2.高温循环

高温循环完成了1100次循环，容量保持率为73.8%。

3、 低温对充放电性能的影响

在0至-20℃的温度范围内，电池的放电容量分别相当于25℃时电容的88.05%、65.52%和38.88%；平均放电电压分别为3.134V、2.963V和2.788V。20℃时的平均放电电压比25℃时低0.431V。从以上分析可以看出，随着温度的降低，锂离子电池的平均放电电压和放电容量都会下降，尤其是当温度为-20℃时，电池的放电容量和平均放电电压会迅速下降。

从电化学角度来看，溶液电阻和SEI膜电阻在整个温度范围内变化不大，对电池低温性能的影响相对较小；电荷转移电阻随着温度的降低而显著增加，并且在整个温度范围内的温度变化显著大于溶液电阻和SEI膜电阻。这是因为随着温度的降低，电解质的离子电导率降低，SEI膜电阻和电化学反应电阻增加，导致在低温下欧姆极化、浓度极化和电化学极化增加。在电池的放电曲线上，平均电压和放电容量都随着温度的降低而降低。

从图2可以看出，在-20℃下循环5次，然后在25℃下循环，会导致电池容量和放电平台的降低。这是因为在低温充电过程中，随着温度的降低，电解质的离子电导率降低，欧姆极化、浓度极化和电化学极化增加，导致金属锂的沉积和电解质的分解。最终，这导致电极表面上的SEI膜增厚，SEI膜电阻增加，并且放电曲线上的放电平台和放电容量降低。

1.低温对循环性能的影响

电池的容量在-10℃的环境中迅速衰减，100次循环后只剩下59mAh/g，导致容量衰减47.8%；在低温下放电的电池将在室温下进行充电和放电测试，以评估其容量恢复性能。其容量已恢复到70.8mAh/g，容量损失68%。由此可见，电池的低温循环对电池容量的恢复有显著影响。

2.低温对安全性能的影响

锂离子电池充电是指锂离子通过电解质迁移从正极中去除并迁移到负极材料中的过程。锂离子向负极聚合，并被六个碳原子捕获。在低温下，化学反应活性降低，锂离子的迁移速度减慢。负极表面上的锂离子尚未嵌入负极中，并已还原为金属锂，金属锂在负极表面沉淀并形成锂枝晶。这很容易刺破分离器，导致电池内部短路，从而损坏电池并引发安全事故。

从以上数据可以得出结论，磷酸铁锂电池受温度的影响很大。在动力电池应用领域和温度具有重大影响的环境中，需要热管理（空气冷却、液体冷却等）来提高电池效率并延长电池系统寿命。