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是什么要素影响锂离子动力电池的寿数?


发布日期:2017-06-30    总点击:337次
因为单体电池功能不一致性的存在,使得动力电池组在电动汽车上进行重复运用时,动力电池组发作各种疑问然后致使运用寿数缩短。

锂离子动力电池单体并不能满意电动汽车的动力需要,因而电动汽车有必要选用多块电池进行串联、并联构成的动力电池组来提供电动汽车运用能量。从现在的锂离子动力电池单体制作工艺水平来看,出产进程中的各种要素影响使得同一类型电动汽车锂电池供应商的单体电池也会在电压、容量、内阻等方面发作误差。动力电池组的功能决定于电池单体的功能,但绝不是单体电池功能的简略累加。因为单体电池功能不一致性的存在,使得动力电池组在电动汽车上进行重复运用时,动力电池组发作各种疑问然后致浙江电动汽车锂电池使运用寿数缩短。

受限于现在的锂离子动力电池技术开展瓶颈,对动力电池运用寿数的影响要素进行研讨,并解决有关疑问用以延伸动力电池的运用寿数显得十分重要。这将有助于锂离子动力电池在电动汽车的开展,进步电动汽车锂电池价格锂离子动力电池的运用效率。

动力电池单体运用寿数的影响要素

针对在电动汽车上运用的动力电池运用寿数终了,定义是电池的衰减量达到初始容量的20%。动力电池的运用寿数在电动汽车上重复充放电时,会因为锂离子电池内部的副反应不断发作使得电池本体资料性质而发作阑珊。这种阑珊是因为以下几个方面发作:电极资料晶格结构的改动;电极资料发作分化、脱落或腐蚀构成活性资料削减;电解液分化耗费致使的导电性下降和阻抗添加;因为负极析锂或副反应构成可脱嵌的锂离子被耗费;副反应生成的气体、不溶物质以及粘结剂改性和集流体腐蚀致使的阻抗添加。

从实际运用环境条件来看,影响动力电池单体运用寿数的要素首要包含充放电截止电压、充放电倍率、运用温度以及放置条件。

现已有很多资料文献标明在必定范围内,不一样充电截止电压的循环寿数别离随充电电压越高而越短。这说明充电截止电压对电池运用寿数的影响非常大。高的充电截止电压会加重电池副反应的发作致使电池运用寿数缩短。动力电池在整车上运用时,因为电动汽车的各种行进情况使得电池易呈现阑珊而在较高电位区域充放电时功能下降较严峻。

动力电池在电动汽车的运用进程中为满意不一样的驾驶工况然后选用不一样的充放电倍率。对动力电池倍率充放电的研讨标明大倍率充放电会加快电池容量的衰减,充放电倍率越大,电池容量衰减越快。这首要是因为正极资料结构和性质的改动以及负极表面膜增厚致使锂离子分散艰难构成的。假如充放电倍率过大的话,还有也许构成单体电池过热、短路致使爆炸等。

不一样的动力电池有不一样的最好运用温度,过高或过低的温度都会对电池的运用寿数发作影响。跟着温度的下降,锂离子动力电池的放电容量会有所下降。这是因为跟着温度的下降,电解液的离子电导率随之下降,致使电池内阻迅速增大,致使电池在低温时输出功能变差。

动力电池在放置不运用的条件下,会因为电池本身的性质发作自放电、正负极资料钝化、电解液分化等情况。有试验结果标明负极SEI功能不安稳会致使负极活性资料快速阑珊,并

简单发作锂金属分出,而构成安稳SEI膜的锂电池能够在高温条件下贮存超过4年,一同不一样的电解液组份对电极资料的阑珊影响程度不一样。

单体的不一致性对动力电池组的影响

电池单体的不一致性首要是在制作进程中发作,因为工艺水平使电池极板厚度、微孔率、活性物质的活化程度等存在细小不一样。这种电池内部结构上的不一致性就会使同一批次出厂的同一类型电池的电压、容量、内阻等不也许完全一致。单体电池的不一致性对动力电池组运用寿数的影响分为电压的不一致性、容量的不一致性以及内阻的不一致性。

在单体电池成组的进程中,假如电压的不一致性较大,会构成低压电池与正常电池一同运用时变成电池组的负载。因为当并联的两节电池中存在低压电池,那么会发作互充电景象,其他电池将会给该电池充电。这种衔接方式会使得低压电池的容量小幅度添加而高压电池容量大幅度削减,能量损耗在互充电上达不到抱负的对外输出。

初始容量不一致在电池成组前经过挑选现已大大减小,在运用进程虽然能够经过电池单体单独充电方式来平衡单体电池初始容量的不一样。但电动汽车的接连充放电循环进程使得这种不一致性在某种程度上会放大,容量随循环的衰减速度不一样,跟着电池循环次数的添加,容量的区别就会越来越大。这么会使得单体电池的容量加重衰减股动全部电池组的容量衰减。

内阻的不一致性使得单体电池在电池组内的电压电流分配不均,局部呈现过压充电或欠压放电。内阻的不一致性还会使单体电池在放电进程中热量的丢失不等,内阻越大则温度增加的速度越快,有也许终究构成热失控。

电压、容量、内阻等各类不一致性致使电池单体寿数与电池组寿数呈现区别,首要表现在温度区别、充放电倍率区别、放电深度区别和可用容量区别上。比方放电深度的区别,因为电池单体初始容量的区别,大部分电池还处于浅放电的情况下,低容量的电池单体现已深度放电。

总结

影响动力电池组寿数的要素较多且相互作用,致使电池组功能简单呈现比较严峻的阑珊,尤其在高温低温或过充放电这类条件下并缺少有用的办理和操控时,电池组的功能将进一步阑珊。别的,很多单体电池的串联与并联使得容量和功能较差的某个单体约束了全部电池组的功能,进而约束了电池组的充沛运用。




作者:浙江兴海能源科技有限公司

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