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磷酸铁锂动力电池性能受温度的影响分析
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摘要：磷酸铁锂动力电池作为当前新能源研究重要对象，以温度为核心，分析其对动力电池性能影响。通过性能受温度影响实验、循环性能实验、存储性能实验，发现开路电压在动力电池荷电处于0%-10%，开路电压与温度变化相反，20%-100%两者为正比例变化关系，温度升高动力电池锂离子消耗速度加快，出现SEI膜分解现象，电池使用寿命缩减，45℃条件下的存储性能下降。由此更全面地了解磷酸铁锂动力电池性能变化，目的在于更好的发掘磷酸铁锂动力电池应用价值。
关键词：磷酸铁锂动力电池；恒流充电；开路电压；电池寿命
磷酸铁锂动力电池的应用，是动力电池技术创新的表现，积极将其投入新能源汽车研究中，利用磷酸铁锂动力电池循环寿命长、高电压平台以及安全性、能量密度高等优势，进一步优化新能源汽车电力设计结构。当前磷酸铁锂动力电池成为新能源研究最关注的电池类型之一。
一、磷酸铁锂动力电池性能受温度影响实验
（一）实验方法
实验材料为磷酸铁锂动力电池，数量为5只，设定不同温度等级，积极开展开路电压测试。具体测试操作主要包括如下内容：
1、将提前准备好的实验电池进行1/3C充放电，待充放电操作完毕，调整电池状态，恒流充电需控制到2.65V，恒压充电则调整到0.005CA，将5只电池放置常温环境静置，时间为24h。随即测量电压内阻，测量条件必须为常温电池荷电状态下完成。待测试完毕，将电池转移到恒温箱中，恒温箱温度提前设定为60℃，随后继续静置，时间为24h。静置完毕将电池取出测量电池的电压内阻。恒温箱温度调整到45℃，重复之前测试行为，陆续调整温度到10℃、0℃，所有电压内阻测试的前提都必须在常温电池荷电状态。
2、及时将实验电池进行恒流电流放电，放电时间控制为18min，放电完毕转移到常温环境静置，静置时间设定为24h，随后测量常温状态中电池电压。之后重复第一步操作，对电池进行1/3C充放电，恒流充电控制2.65V，待所有操作完毕，测量电池电压内阻并详细统计[1]。
3、再同样重复上述操作步骤，分别测量常温电池荷电0%、10%、20%、....80%、90%温度变化下电池电压情况。
4、将实验电池操作中得到的电压计算平均值，将其设定为不同温度变化下开路电压，随后比较分析。
（二）实验结果
表1为不同温度差异下，开路电路测试统计，结合表1内容可以发现，磷酸铁锂动力电池在常温电池荷电不同状态下，开路电压并不会发生较大的变化，温度升高的同时，开路电压随之升高，温度降低的同时，开路电压随之下降，但是整体上不存在较大差距。若常温电池荷电处于0%-10%状态下，开路电压出现相反变化，出现明显提升。20%-90%以及90%-100%中，开路电压受温度影响变化更明显。
表1-不同温度差异下开路电池测试统计表
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
常温
3.413
3.336
3.321
3.321
3.298
3.295
3.292
3.263
3.231
3.158
2.740
60℃
3.397
3.336
3.322
3.322
3.305
3.302
3.298
3.261
3.227
3.146
2.763
45℃
3.394
3.336
3.320
3.320
3.302
3.299
3.297
3.262
3.228
3.152
2.782
10℃
3.391
3.337
3.316
3.316
3.298
3.295
3.294
3.265
3.232
3.164
2.800
0℃
3.390
3.334
3.315
3.315
3.297
3.293
3.292
3.266
3.237
3.165
2.807
二、温度差别条件下动力电池循环性能实验
（一）实验方法
此次实验选择动力电池3只，循环测试温度标准分别为常温、0℃、45℃。温度差别变化下磷酸铁锂动力电池寿命分析，实验测试程序主要包括以下内容：
常温条件与45℃条件下的测试循环程序相同，第一步将电池进行1C恒流充电，充电要求为3.65V，电池恒压充电操作要求为0.05C。第二步休眠，休眠时间设定为10min。第三步是1C恒流放电处理，要求标准为2.0V。第四步同样为休眠，休眠时间设定为10min。第五步是重复以上操作[2]。磷酸铁锂动力电池中的运行体系，低温条件下电流充电会出现析锂现象。因此0℃实验操作中，循环程序有所调整，第一步与第二步与常温、45℃操作相同，休眠时间同样为10min，但是在实际操作中，还需要对恒流放电情况做出调整，具体结合实验情况而定。
（二）实验结果
实验操作完毕，及时对实验统计数据展开分析。结合实验情况发现，
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