鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1324次 | 2018年05月14日
影響鋰離子動(dòng)力電池壽數(shù)的要素是什么
因?yàn)閱误w電池功能不一致性的存在,使得動(dòng)力電池組在電動(dòng)汽車上進(jìn)行重復(fù)運(yùn)用時(shí),動(dòng)力電池組發(fā)作各種疑問然后致使運(yùn)用壽數(shù)縮短。
鋰離子動(dòng)力電池單體并不能滿意電動(dòng)汽車的動(dòng)力需要,因而電動(dòng)汽車有必要選用多塊電池進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)構(gòu)成的動(dòng)力電池組來提供電動(dòng)汽車運(yùn)用能量。從現(xiàn)在的鋰離子動(dòng)力電池單體制作工藝水平來看,出產(chǎn)進(jìn)程中的各種要素影響使得同一類型電動(dòng)汽車鋰電池供應(yīng)商的單體電池也會(huì)在電壓、容量、內(nèi)阻等方面發(fā)作誤差。動(dòng)力電池組的功能決定于電池單體的功能,但絕不是單體電池功能的簡(jiǎn)略累加。因?yàn)閱误w電池功能不一致性的存在,使得動(dòng)力電池組在電動(dòng)汽車上進(jìn)行重復(fù)運(yùn)用時(shí),動(dòng)力電池組發(fā)作各種疑問然后致浙江電動(dòng)汽車鋰電池使運(yùn)用壽數(shù)縮短。
受限于現(xiàn)在的鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)開展瓶頸,對(duì)動(dòng)力電池運(yùn)用壽數(shù)的影響要素進(jìn)行研討,并解決有關(guān)疑問用以延伸動(dòng)力電池的運(yùn)用壽數(shù)顯得十分重要。這將有助于鋰離子動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車的開展,進(jìn)步電動(dòng)汽車鋰電池價(jià)格鋰離子動(dòng)力電池的運(yùn)用效率。
動(dòng)力電池單體運(yùn)用壽數(shù)的影響要素
針對(duì)在電動(dòng)汽車上運(yùn)用的動(dòng)力電池運(yùn)用壽數(shù)終了,定義是電池的衰減量達(dá)到初始容量的20%。動(dòng)力電池的運(yùn)用壽數(shù)在電動(dòng)汽車上重復(fù)充放電時(shí),會(huì)因?yàn)?a href="http://www.bocadiamonds.com" class = "seo-anchor" data-anchorid=40 target="_blank">鋰離子電池內(nèi)部的副反應(yīng)不斷發(fā)作使得電池本體資料性質(zhì)而發(fā)作闌珊。這種闌珊是因?yàn)橐韵聨讉€(gè)方面發(fā)作:電極資料晶格結(jié)構(gòu)的改動(dòng);電極資料發(fā)作分化、脫落或腐蝕構(gòu)成活性資料削減;電解液分化耗費(fèi)致使的導(dǎo)電性下降和阻抗添加;因?yàn)樨?fù)極析鋰或副反應(yīng)構(gòu)成可脫嵌的鋰離子被耗費(fèi);副反應(yīng)生成的氣體、不溶物質(zhì)以及粘結(jié)劑改性和集流體腐蝕致使的阻抗添加。
從實(shí)際運(yùn)用環(huán)境條件來看,影響動(dòng)力電池單體運(yùn)用壽數(shù)的要素首要包含充放電截止電壓、充放電倍率、運(yùn)用溫度以及放置條件。
現(xiàn)已有很多資料文獻(xiàn)標(biāo)明在必定范圍內(nèi),不一樣充電截止電壓的循環(huán)壽數(shù)別離隨充電電壓越高而越短。這說明充電截止電壓對(duì)電池運(yùn)用壽數(shù)的影響非常大。高的充電截止電壓會(huì)加重電池副反應(yīng)的發(fā)作致使電池運(yùn)用壽數(shù)縮短。動(dòng)力電池在整車上運(yùn)用時(shí),因?yàn)殡妱?dòng)汽車的各種行進(jìn)情況使得電池易呈現(xiàn)闌珊而在較高電位區(qū)域充放電時(shí)功能下降較嚴(yán)峻。
動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車的運(yùn)用進(jìn)程中為滿意不一樣的駕駛工況然后選用不一樣的充放電倍率。對(duì)動(dòng)力電池倍率充放電的研討標(biāo)明大倍率充放電會(huì)加快電池容量的衰減,充放電倍率越大,電池容量衰減越快。這首要是因?yàn)檎龢O資料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的改動(dòng)以及負(fù)極表面膜增厚致使鋰離子分散艱難構(gòu)成的。假如充放電倍率過大的話,還有也許構(gòu)成單體電池過熱、短路致使爆炸等。
不一樣的動(dòng)力電池有不一樣的最好運(yùn)用溫度,過高或過低的溫度都會(huì)對(duì)電池的運(yùn)用壽數(shù)發(fā)作影響。跟著溫度的下降,鋰離子動(dòng)力電池的放電容量會(huì)有所下降。這是因?yàn)楦鴾囟鹊南陆?,電解液的離子電導(dǎo)率隨之下降,致使電池內(nèi)阻迅速增大,致使電池在低溫時(shí)輸出功能變差。
動(dòng)力電池在放置不運(yùn)用的條件下,會(huì)因?yàn)殡姵乇旧淼男再|(zhì)發(fā)作自放電、正負(fù)極資料鈍化、電解液分化等情況。有試驗(yàn)結(jié)果標(biāo)明負(fù)極SEI功能不安穩(wěn)會(huì)致使負(fù)極活性資料快速闌珊,并
簡(jiǎn)單發(fā)作鋰金屬分出,而構(gòu)成安穩(wěn)SEI膜的鋰電池能夠在高溫條件下貯存超過4年,一同不一樣的電解液組份對(duì)電極資料的闌珊影響程度不一樣。
單體的不一致性對(duì)動(dòng)力電池組的影響
電池單體的不一致性首要是在制作進(jìn)程中發(fā)作,因?yàn)楣に囁绞闺姵貥O板厚度、微孔率、活性物質(zhì)的活化程度等存在細(xì)小不一樣。這種電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的不一致性就會(huì)使同一批次出廠的同一類型電池的電壓、容量、內(nèi)阻等不也許完全一致。單體電池的不一致性對(duì)動(dòng)力電池組運(yùn)用壽數(shù)的影響分為電壓的不一致性、容量的不一致性以及內(nèi)阻的不一致性。
在單體電池成組的進(jìn)程中,假如電壓的不一致性較大,會(huì)構(gòu)成低壓電池與正常電池一同運(yùn)用時(shí)變成電池組的負(fù)載。因?yàn)楫?dāng)并聯(lián)的兩節(jié)電池中存在低壓電池,那么會(huì)發(fā)作互充電景象,其他電池將會(huì)給該電池充電。這種銜接方式會(huì)使得低壓電池的容量小幅度添加而高壓電池容量大幅度削減,能量損耗在互充電上達(dá)不到抱負(fù)的對(duì)外輸出。
初始容量不一致在電池成組前經(jīng)過挑選現(xiàn)已大大減小,在運(yùn)用進(jìn)程雖然能夠經(jīng)過電池單體單獨(dú)充電方式來平衡單體電池初始容量的不一樣。但電動(dòng)汽車的接連充放電循環(huán)進(jìn)程使得這種不一致性在某種程度上會(huì)放大,容量隨循環(huán)的衰減速度不一樣,跟著電池循環(huán)次數(shù)的添加,容量的區(qū)別就會(huì)越來越大。這么會(huì)使得單體電池的容量加重衰減股動(dòng)全部電池組的容量衰減。
內(nèi)阻的不一致性使得單體電池在電池組內(nèi)的電壓電流分配不均,局部呈現(xiàn)過壓充電或欠壓放電。內(nèi)阻的不一致性還會(huì)使單體電池在放電進(jìn)程中熱量的丟失不等,內(nèi)阻越大則溫度增加的速度越快,有也許終究構(gòu)成熱失控。
電壓、容量、內(nèi)阻等各類不一致性致使電池單體壽數(shù)與電池組壽數(shù)呈現(xiàn)區(qū)別,首要表現(xiàn)在溫度區(qū)別、充放電倍率區(qū)別、放電深度區(qū)別和可用容量區(qū)別上。比方放電深度的區(qū)別,因?yàn)殡姵貑误w初始容量的區(qū)別,大部分電池還處于淺放電的情況下,低容量的電池單體現(xiàn)已深度放電。
總結(jié)
影響動(dòng)力電池組壽數(shù)的要素較多且相互作用,致使電池組功能簡(jiǎn)單呈現(xiàn)比較嚴(yán)峻的闌珊,尤其在高溫低溫或過充放電這類條件下并缺少有用的辦理和操控時(shí),電池組的功能將進(jìn)一步闌珊。別的,很多單體電池的串聯(lián)與并聯(lián)使得容量和功能較差的某個(gè)單體約束了全部電池組的功能,進(jìn)而約束了電池組的充沛運(yùn)用。