鉅大LARGE | 點擊量:956次 | 2020年10月02日
什么因素影響著鋰離子電池的循環(huán)壽命以及價格?
什么因素影響鋰離子電池的循環(huán)使用壽命呢?
材料種類
關(guān)于鋰離子電池生產(chǎn)廠家來說,材料的選擇是影響鋰離子電池性能的第一要素,選擇了循環(huán)性能較差的材料,工藝再合理、制做再完善,電芯的循環(huán)也必然無法保證。選擇了較好的材料,即使后續(xù)制成有些許問題,循環(huán)性能也可能不會差的過于離譜,從材料角度來看,一個全電池的循環(huán)性能,是由正極與電解液匹配后的循環(huán)性能、負(fù)極與電解液匹配后的循環(huán)性能這兩者中,較差的一者來決定的,材料的循環(huán)性能較差,一方面可能是在循環(huán)過程中晶體結(jié)構(gòu)變化過快從而無法繼續(xù)完成嵌鋰脫鋰,一方面可能是由于活性物質(zhì)與對應(yīng)電解液無法生成致密均勻的SEI膜造成活性物質(zhì)與電解液過早發(fā)生副反應(yīng)而使電解液過快消耗進(jìn)而影響循環(huán)。
電解液量
大容量鋰離子電池電解液量不足對循環(huán)出現(xiàn)影響重要有三個原因,一是注液量不足,二是雖然注液量充足但是老化時間不夠或者正負(fù)極由于壓實過高等原因造成的浸液不充分,三是隨著循環(huán)電芯內(nèi)部電解液被消耗完畢。
水分
過多的水分會與正負(fù)極活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)、破壞其結(jié)構(gòu)進(jìn)而影響循環(huán),同時水分過多也不利于SEI膜的形成,但是在痕量的水分難以除去的同時,痕量的水也可以一定程度上保證電芯性能。
鋰離子電池價格的影響因素
一、電芯的選型:
一是不同材料體系電芯的選型會影響到整個鋰離子電池價格。鋰離子電池根據(jù)正極材料的不同,會有錳酸鋰(3.6V)、鈷酸鋰(3.7V/3.8V)、鎳鈷錳酸鋰(俗稱三元,3.6V)、磷酸鐵鋰(3.2V)、鈦酸鋰(2.3V/2.4V)等多種材料體系的電芯,其不同材料體系的電芯,其電壓平臺、安全系數(shù)、循環(huán)使用次數(shù)、能量密度比、工作溫度等都不相同。
二是不同品牌的電芯的價格也會相差很大,總的價格梯度可分為:特種電芯(包括超低溫、超高溫、超高倍率、異型)、日系(松下、三洋、索尼)、韓系(三星、LG)、國產(chǎn)(國產(chǎn)又分為一線(力神、比克、比亞迪、ATL)、二線,甚至可以分到五線、六線),同材料體系而不同品牌的電芯,價格差異也會非常之大,而且通過市場優(yōu)勝劣汰出來的各品牌電芯的品質(zhì)(安全型、一致性、穩(wěn)定性)基本上是與價格成正比的。
二、鋰離子電池PCM的需求和設(shè)計
PCM設(shè)計可分為:基本保護(hù)、通訊、BMS
基本保護(hù):基本保護(hù)含過充、過放、過流和短路保護(hù),可以根據(jù)產(chǎn)品需求新增過溫保護(hù)等
通訊:通訊協(xié)議可分為I2C、RS485、RS232、CANBUS、HDQ、SMBUS等,還有簡單的電量顯示,可以采用加電量計采用LED指示。
BMS:BMS是BATTERYMANAGEMENTSYSTEM的第一個字母簡稱組合,稱之謂電池管理系統(tǒng),俗稱之為電池保姆或電池管家,重要就是為了智能化管理及維護(hù)各個電池單元,防止電池出現(xiàn)過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài)。其重要功能包括:電池物理參數(shù)實時監(jiān)測;電池狀態(tài)估計;在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。次系統(tǒng)多應(yīng)用于電動汽車電池。
三、鋰離子電池外殼的需求與設(shè)計
鋰離子電池外殼設(shè)計可分為:PVC熱封、塑膠、金屬
PVC熱封:電池組外部具體采用什么樣的外殼封裝形式,重要是取決于客人的產(chǎn)品具體需求,關(guān)于采用PVC熱封的封裝形式,一般適用于電芯串并數(shù)量不多,整體重量較輕(≤2kg)的情況下,可以采用。但是關(guān)于整體重量≥1kg的電池組,要在電芯之間加固定支架,外圍加玻纖板防護(hù)后,再采用PVC熱封。
塑膠:采用塑膠外殼,重要是不同的電池組定型后,涉及到的外殼有可能要開模,模具費用是一筆不小的開支,如開發(fā)前期,產(chǎn)品未定型,可以采用手板外殼打樣(手板強(qiáng)度不如開模定型后材質(zhì)強(qiáng)度),對外殼的材質(zhì)和工藝(特別是帶三防要求)要求不同,也會影響成本。
金屬:金屬外殼也是和塑膠外殼相同,產(chǎn)品未定型前或數(shù)量需求不多,建議采用鈑金制樣,這樣重要是制樣交期較短,如批量較大,也建議開模。關(guān)于金屬外殼有防水等級要求的,也會大大影響到成本,還有就是特殊材質(zhì)(如鈦合金等)金屬外殼要求的,成本會更高。
鋰離子電池的成本重要由電芯、PCM、結(jié)構(gòu)件構(gòu)成,另要加上公司的PACK費用、老化費用、管理費用等。同時由于產(chǎn)品技術(shù)難度,采購用量,不良率的要求不同,鋰離子電池價格也會相差很大!
下一篇:膠體電池和鉛酸電池的差別在哪?