锂离子电池电化学性能及阻抗参数的Arrhenius特性分析

本文考察了环境温度对18650型磷酸铁锂（LFP）电池和高镍三元(NCA)电池充电容量的影响,比较了两种电池的低温性能。对不同环境温度的满电状态电池进行电化学阻抗测试,根据等效电路拟合计算了电池的欧姆电阻值(RS)、膜电阻值(Rf)和电荷转移电阻值(Rct),并分析了各电阻与温度的特定关系,结果表明LFP电池的欧姆电阻和膜电阻在-10~25 ℃温度区间具有Arrhenius关系,电荷转移电阻在-10~50 ℃温度区间具有Arrhenius关系;NCA电池的膜电阻和电荷转移电阻在0~50 ℃温度区间具有Arrhenius关系。对比分析不同温度的固相离子扩散系数表明,LFP电池的固相离子迁移速率受低温影响较大,NCA电池的固相离子扩散过程受环境温度影响较小。