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影響三元鋰電池使用壽命的因素

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1052次  |  2022年06月06日  

根據(jù)國(guó)家規(guī)定,電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力鋰電池容量衰減到新電池狀態(tài)的80%以下即為動(dòng)力鋰電池壽命的終結(jié)。


根據(jù)電池標(biāo)準(zhǔn),三元鋰離子電池的壽命取決于電池的循環(huán)次數(shù),而三元鋰離子電池的容量隨著充放電次數(shù)的新增而衰減。在相關(guān)實(shí)驗(yàn)室,三元鋰離子電池以1C充放電速率持續(xù)充放電。充電1000次后,電池容量降至新電池狀態(tài)的80%。


根據(jù)目前的三元鋰離子電池技術(shù)水平,電動(dòng)汽車(chē)常用動(dòng)力鋰電池的容量密度為260Wh/kg。根據(jù)這個(gè)能量密度,容量密度計(jì)算為每年2萬(wàn)公里。根據(jù)淺充淺放,循環(huán)壽命至少為1000倍。假如使用得當(dāng),它們可以在電動(dòng)汽車(chē)上使用至少5到8年。


關(guān)于影響三元鋰離子電池使用壽命的因素,氫云鏈認(rèn)為,這要從電池本身的結(jié)構(gòu)和使用等方面進(jìn)行分析,如電池材料、使用環(huán)境和最佳工作狀態(tài)。


具體而言,在使用的過(guò)程中,由于使用不當(dāng),不可逆的電化學(xué)反應(yīng)將在鋰離子電池內(nèi)部,導(dǎo)致產(chǎn)量下降,如蓄電池內(nèi)的電解液的分解,失去活性材料在電池的活動(dòng)將直接導(dǎo)致急劇下降三元鋰離子電池的壽命。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

當(dāng)然,電動(dòng)汽車(chē)電池壽命的結(jié)束并不意味著電池不能充放電,而是電池的放電下降幅度大于新電池的狀態(tài)。假如電池繼續(xù)使用,將給用戶(hù)帶來(lái)糟糕的汽車(chē)體驗(yàn)。由于動(dòng)力鋰電池的壽命標(biāo)準(zhǔn)是幾年前制定的,當(dāng)時(shí)電池體積很小,電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程也很短,低于新電池的80%,所以感覺(jué)真的少了很多。例如,以前的行駛里程是200公里,但是電池已經(jīng)衰減到80%,160公里的行駛距離就要充電了。現(xiàn)在電動(dòng)汽車(chē)有了更高的行駛里程,20%的下降對(duì)用戶(hù)的汽車(chē)體驗(yàn)來(lái)說(shuō)不是很大。


動(dòng)力鋰離子電池由于其能量密度高、功率密度高、使用壽命長(zhǎng),突出化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備,現(xiàn)在已經(jīng)成熟的技術(shù)廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域,目前在國(guó)家政策支持下,在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域和大型儲(chǔ)能領(lǐng)域的需求和上升的爆炸。


鋰離子電池通常是安全的,但也有安全事故的報(bào)道。近年來(lái)更著名的是波音737和B787飛機(jī)電池火災(zāi),比亞迪電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi),特斯拉S型火災(zāi)…鋰離子電池安全問(wèn)題最早出現(xiàn)在公眾視野中要追溯到四五年前。迄今為止,安全仍然是制約鋰離子電池在高能量/大功率領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵因素。熱失控不僅是安全問(wèn)題發(fā)生的根本原因,也是制約鋰離子電池性能的缺點(diǎn)之一。


鋰離子電池的潛在安全性在很大程度上削弱了消費(fèi)者的信心。盡管人們一直期待BMS可以準(zhǔn)確地監(jiān)控安全形勢(shì)(SOS)和可以預(yù)測(cè)和防止一些失敗,然而,由于熱失控的情況很復(fù)雜,很難通過(guò)一個(gè)技術(shù)系統(tǒng),以保證所面對(duì)的安全生命周期的所有條件,因此,在分析造成的原因,研究了安全可靠的鋰離子電池仍然是必要的。


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