Bei niedrigen Temperaturen nehmen die Leistungseigenschaften von Lithium-Eisenphosphat-Batterien stark ab und in schweren Fällen beeinträchtigt dies den normalen Gebrauch. Daher sollten Frostschutzmaßnahmen ergriffen werden. Bei Temperaturen unter minus 10 Grad Celsius können Lithium-Eisenphosphat-Batterien nicht verwendet werden. Unabhängig davon, ob es sich um eine ternäre Lithiumbatterie oder eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie handelt, haben Temperaturen unter minus 10 Grad Celsius einen gewissen Einfluss auf die Leistung der Batterie.
Bei niedrigen Temperaturen nehmen der Innenwiderstand und die Kapazität von Lithium-Eisenphosphat-Batterien ab und es kommt sogar zu irreversiblen Schäden an der Batteriestruktur. Im Vergleich zu ternären Lithiumbatterien weisen Lithium-Eisenphosphat-Batterien im Winter eine sehr schlechte Leistung auf. Wenn die Umgebungstemperatur minus 10 Grad beträgt, nimmt die Kapazität von Lithium-Eisenphosphat-Batterien um 40-50 % ab; Wenn die Temperatur minus 20 Grad erreicht, ist es wahrscheinlich, dass der Akku direkt seine Entladekapazität verliert. Daher liegt die untere Grenze der Arbeitstemperatur von Lithium-Eisenphosphat-Batterien bei etwa minus 20 Grad (etwa minus 30 Grad für ternäre Lithiumbatterien).
Der Grund, warum Lithium-Eisenphosphat-Batterien im Winter in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen eine so schlechte Entladeleistung aufweisen, liegt immer noch in den Eigenschaften ihrer Rohstoffe. Das positive Elektrodenmaterial der Batterie, Lithiumeisenphosphat, hat eine schlechte Leitfähigkeit und neigt zur Polarisation, was zu einer Verschlechterung der Batteriekapazität führt.
Auch die Viskosität des Elektrolyten in Lithium-Eisenphosphat-Batterien nimmt in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen zu, was zu einem Anstieg der Migrationsimpedanz von Lithium-Ionen, einer langsameren Diffusionsrate von Lithium-Ionen und einer Abnahme der Batterieaktivität führt. Gleichzeitig wird auch das Bindemittel von Lithium-Eisenphosphat-Batterien durch niedrige Temperaturen beeinträchtigt, was zu einer Verschlechterung der Batterieleistung führt.
Darüber hinaus wird in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen auch der SEI-Film auf der negativen Elektrode von Lithium-Eisenphosphat-Batterien dicker und seine Impedanz nimmt entsprechend zu, was zu einer Verringerung der Lithiumionenleitungsrate zwischen den SEI-Filmen führt. Daher ist eine starke Verschlechterung der Lebensdauer von Lithium-Eisenphosphat-Batterien im Winter ein Merkmal ihrer Materialien. Derzeit können große Automobilhersteller den Kapazitätsabbau nur durch die Installation von Batterietemperaturmanagementsystemen und die Bereitstellung von Niedertemperatur-Heizfunktionen mildern.
