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影響鋰電池使用壽命的因素有哪些?

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影響鋰電池使用壽命的因素有哪些?

發布日期:2023-04-13 作者: 點擊:

  影響鋰電池使用壽命的因素有哪些?
  房車動力系統中有一個非常重要的模塊,那就是鋰電池,它涉及到整個動力系統中的充電、存儲、放電,而作為房車動力的存儲設備,往往需要在房車上安裝多個鋰電池。因此,鋰電池的使用壽命成為人們密切關注的話題。
  那么,影響鋰電池使用壽命的因素有哪些呢?
  鋰電池的使用壽命主要受兩方面影響,一是外部使用條件,二是內部電芯因素。
  從外部使用條件來看,影響鋰電池使用壽命的因素主要有充放電方式、充放電截止電壓、充放電速率、使用溫度、擱置條件等。
  從電池內部因素來看,房車中鋰電池的使用往往是電池組的形式,一般是幾百塊電池串并聯在一起,電池的一致性是影響使用壽命的另一個重要因素。主要表現在電壓、容量、內阻等參數的不一致。
  電池外部使用條件對鋰電池壽命的影響
  充放電方式:目前鋰電池充電方式的研究多基于Maas理論,即在不對電池造成傷害的前提下,使充電電流盡可能接近Maas理論的“Z佳充電曲線”。有研究人員對幾種常見的充電方式進行了綜合比較,發現恒流恒壓充電和階梯恒流充電克服了恒流充電和恒壓充電的缺點,對電池的損害Z低,可以廣泛應用。

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  充放電倍率和充放電截止電壓:不同充放電倍率下,鋰電池循環相同時間后,容量衰減損失率不同。改變充放電截止電壓后,發現材料的結構也發生了變化。而材料結構的變化和正表面膜的增厚會導致鋰離子的減少和擴散通道的堵塞,從而導致電池容量的衰減。
  使用溫度:不同的鋰電池有不同的Z佳使用溫度。溫度過高或過低都會影響電池的使用壽命。結果表明,循環電池在室溫下容量衰減緩慢,但在55℃和65℃時電池表現出快速失效行為。當溫度低于-10℃時,電池的容量急劇下降,同時低溫下鋰電池的性能會變差,這與電解液和材料的離子電導率下降有關。
  擱置條件:鋰電池擱置不用時,由于電池本身的性質,會發生自放電、正負材料鈍化、電解液分解等現象。但負SEI性能不穩定會導致負活性物質快速下降,容易產生鋰金屬析出。同時,不同的電解液組分對材料的衰退有不同的影響。
  內部單體不一致對鋰電池壽命的影響
  單體的不一致主要表現在電壓、容量、內阻等參數的不一致。不一致的單體電池并聯使用,電池組的壽命總是比Z短的單體電池短。類似于“坎尼金定律”,電池壽命是由壽命Z短的單體電池決定的。壽命Z短的電池很有可能是容量小的電池。小容量電池總是充滿電和放電,輸出太強,很可能先到了壽命盡頭。當單個電池的壽命結束時,焊接在一起的一組電池組也會死亡。

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