本实验通过室温条件，分别对低温磷酸铁锂电池的性能和放电性能进行测试。实验结果表明，在-40℃~+40℃范围内，磷酸铁锂电池表现出良好的低温性能和放电性能，低温下放电性能良好。温度越低，放电电流越小，温度越低，放电电压越高，放电电流越小。对于低温放电条件下电池寿命更长（图1)。试验结果表明：电芯和放电电压随温度变化趋势与室温下没有明显差异。在-40℃时容量衰减仅为1.2%;室温下容量损失仅为5%左右；低温下电池性能较高(<2 C);低温下容量损失小（约10%)%/100 C以下；寿命相对延长；低温时具有优良性能和低温放电容量提升更大效果；低温性能优于其他参数设计等；且低温下可提供更好的低温循环稳定性。

    1试验装置

    本试验采用三节三元电池进行试验。试验使用的磷酸铁锂电池规格为QH-3D0-12,容量57.4 mAh,采用日本松下制造。该规格的磷酸铁锂电池可作为电动汽车电池使用，在-40℃~+40℃范围内可循环使用，低温性能良好（温度<0℃时容量损失仅为5%左右）。锂离子电池使用时温度应保持在-40℃~+40℃之间。采用3 V直流电源来供电至恒温系统。实验装置选用德国 Merck公司生产的KGJ-LA型锂离子电池测试仪。其中 SF为标准温度测量仪表，量程为±5℃，量程范围为0~250 V,采用数字通信技术控制电池温度输出，充电时间设定为30 min。在恒温恒定条件下，采用电阻温度传感器测量温度值并记录该温度变化情况，自动补偿温度误差，控制在±0.1℃范围内。本测试仪器采用德国 HRB公司生产的VH-R系列热敏电阻测量仪用于测量温度特性。此外还包括温升保护器、温度补偿装置以及恒温驱动器。

    2试验材料

    本试验使用的磷酸铁锂由宁德时代生产。正极材料：钴酸锂,LiFePO4,MnO2, CdSe。采用 NCA和 AOX材料，其中 NCA为高纯度金属锂，具有良好的导电性，常温下极易分解为Na2O,在400℃左右即分解形成 LiNi,从而保证电芯可以正常工作。由于磷酸铁锂离子在低温下易分解，不能与正极发生化学粘结作用而产生锂离子析出。因此对电极材料及合成工艺均有严格要求。试验所用电池电压分别为:1.15 V,0.7 V。本文中电极材料均为钛酸锂，其组成:Na2SiO2:Na2O3:(Co 2 O)2 HO组成双硫层体系,Na2O3:H2O; CuO: OH: CuO=3:2:1,Na2O3=5:3:2,过饱和。

    3结果与讨论

    在低温条件下，磷酸铁锂电池在低温环境下更能保持优异性能，这主要是由于其具有较高低温容量，较低温点(<2 C)容量衰减仅为1.2%。低温下容量损失仅为5%左右。低温循环稳定性较差，在低温情况下容量损失达5%左右。而放电时在室温下其容量损失可控制在5%以下，这可以较好地提高电池性能。低温特性对磷酸铁锂电池低温性能具有重要影响，低温下电芯容量衰减为1.2%,而室温下容量则降低为5%左右，容量相对损失约10%。电池可承受50℃高温,-40℃温度，而对于磷酸铁锂电池来说温度在10~40℃范围内变化都较小(~40℃)(图3),对于低温环境下续航性能更好。

   在-40℃时，电池容量最小，这主要由于在低温条件下电池容量衰减比较小（仅有1.2%)、电池包体积变大、温度控制稳定更容易等因素可能与高温环境造成磷酸铁锂电池寿命缩短有关。通常情况下，低温会影响磷酸铁锂电池活性物质的生成及储存过程控制导致性能下降等缺陷（如安全隐患、容量衰减等）。同时因低温条件下活性物质发生分解或生成导致气体或液体膨胀等导致电解质发生变化引起放电现象出现，使放电容量迅速衰减（不稳定）而导致续航能力变差等现象。从而影响电池在低温下的循环稳定性与寿命。低温下具有优良性能和低温下容量损失仅为5%左右（图4).但是这一点对于低温电池技术来说是远远不够的。低温状态对锂离子电池的循环稳定性会产生一定影响，低温电池在低温下的放电性能更好、低温下容量损失更小（约10%)(图5)、在低温寿命方面表现出更长等特点。在-40℃以下的环境中磷酸铁锂电池在保持高性能的同时可提供更长的低温使用寿命和更加长的电量（图5).因此低温优势将