鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:928次 | 2020年11月29日
高比能量鋰離子電池壽數(shù)衰減更快的原因是什么?
從微觀看,鋰離子電池在運(yùn)用的過(guò)程中,內(nèi)部會(huì)發(fā)生電解液分化、活性資料失活、正負(fù)極結(jié)構(gòu)坍塌導(dǎo)致鋰離子嵌入和脫嵌的數(shù)量削減等不可逆的電化學(xué)反響并導(dǎo)致容量下降。
尤其在高電壓和高溫條件下,高度脫鋰的正極資料外表極易與電解液發(fā)生反響,比如,充電狀態(tài)下的NCM811與電解液反響的活性,遠(yuǎn)大于NCM111與電解液反響的活性。因而,充放電電壓越高、溫度越高,鋰離子電池容量下降越快。
從宏觀看,怎么準(zhǔn)確丈量電流、電壓和溫度,做好熱辦理、功率辦理和能量辦理?怎么感知高比能量動(dòng)力鋰離子電池的壽數(shù)狀態(tài),延長(zhǎng)其運(yùn)用壽數(shù)?毫無(wú)疑問(wèn),電池辦理體系扮演重要角色。
從不同維度探究解決之道
有關(guān)NCM811等高比能量動(dòng)力鋰離子電池壽數(shù)衰減過(guò)快的問(wèn)題,現(xiàn)在業(yè)內(nèi)的解決方法多從資料、電解液、隔膜和電池辦理體系等方面入手。
資料方面,可經(jīng)過(guò)對(duì)NCM811的顆粒外表進(jìn)行改性處理,進(jìn)步其各項(xiàng)性能。由于電解液添加劑不同,電池的極化程度和極化速度也不同,因而,采用能夠降低電池內(nèi)部寄生反響的電解液,能夠進(jìn)步高比能量動(dòng)力鋰離子電池的循環(huán)壽數(shù)和安全性。
鵬輝動(dòng)力經(jīng)過(guò)對(duì)陶瓷和聚合物多功能復(fù)合涂層的應(yīng)用,進(jìn)步了高比能量動(dòng)力鋰離子電池在高溫、高壓下的穩(wěn)定性和安全性;此外,鵬輝動(dòng)力還開(kāi)發(fā)出硅碳負(fù)極專(zhuān)用的工藝體系和電解液,使電池的首效進(jìn)步到86%及以上,解決了電池前50周的快速衰減問(wèn)題,進(jìn)步了電池的容量和試驗(yàn)壽數(shù)。
在電池辦理體系層面,同濟(jì)大學(xué)轎車(chē)學(xué)院副院長(zhǎng)魏學(xué)哲教授提出了基于電-熱-壽數(shù)耦合模型的電池組優(yōu)化設(shè)計(jì)辦法,可對(duì)電池單體進(jìn)行阻抗丈量、容量估量,采集多空間、時(shí)間維度數(shù)據(jù)。同時(shí),該設(shè)計(jì)可確保電池組的一致性,完成多因素、多物理場(chǎng)耦合。據(jù)魏學(xué)哲教授介紹,這就是以壽數(shù)估量、預(yù)測(cè)和辦理為中心的第三代電池辦理體系(第一代電池辦理體系以單體安全監(jiān)控為中心,第二代電池辦理體系以SOC估量為中心),該辦理體系有著完備的串并聯(lián)方法、均衡方法和熱辦理方法,可對(duì)高比能量動(dòng)力鋰離子電池的壽數(shù)衰減進(jìn)行有用辦理。
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