充电过程中电压电流如何影响三元锂电池寿命？
来源：宝鄂实业
2020-02-27 12:48
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电压和电流如何影响电池寿命?
一般我们常说三个元第一指NMC数据,还包括NCA信息的能力分层材料结构稳定性,因为Ni3 +化学稳定性的影响比有限元素,因此充电NMC数据的过程中也会出现更多的李,增加容量的数据从一个更大的进步。
锂离子电池能量密度的进步,传统的钴酸锂材料逐渐取代三元信息容量更高,而三元材料分层结构类似于LCO,但相比之下,LCO三元材料的数据不仅在信息能力取得了很大的进步,热稳定性明显优于LCO信息。
一般我们常说三个元第一指NMC数据,还包括NCA信息的能力分层材料结构稳定性,因为Ni3 +化学稳定性的影响比有限元素,因此充电NMC数据的过程中也会出现更多的李,增加容量的数据从一个更大的进步。
另一方面，氧化层状阳极数据的结构稳定性也受到de-li量的影响，过量的de-li会导致数据层状结构的崩溃。因此，为了保证NMC数据的结构稳定性，有必要对数据的充电截止电压进行约束，保证数据的长期循环稳定性。
德国蒙斯特大学的Johannes Kasnatscheew等人研究了充电系统对NCM111和NCM532(宝马集团两款)、NCM622和NCA (Customcell两款)和NCM811 (cedar technology两款)的循环寿命和结构稳定性的影响。
充电截止电压的影响
NMC数据的去锂量与充电截止电压成正比。也就是说，充电截止电压越高，NMC数据的去锂量越大，数据结构越不稳定。下图为不同充电截止电压下NCM811数据的循环函数曲线。可以看出，经过改进的截止电压后，数据容量有了明显的提高，但数据下降的速度因此加快。
通过比较不同截止电压下的循环数据发现，虽然在第五次放电时4.6v截止电压的比容最高，但经过53次循环后，其容量迅速下降到低于4.5v和4.4v截止电压下NMC111的容量。这说明只有充电截止电压的进步，虽然数据的容量会有较大的进步，但会使数据的周期稳定性明显下降，所以有必要根据电池的计划寿命合理选择充电截止电压。
NMC111下面,NMC532、NMC622 NMC811和NCA材料,根据不同的截止电压循环53次,放电能量和放电率曲线,从图可以看到,循环53次,放电能量密度不是电池的最高电压,NMC811数据最高,在4.3 V截止电压获得放电能量密度最高,NMC622 NMC532, NCA数据获得最高的充电截止电压4.4 V放电的能量密度,NMC111的数据在4.5v时获得了最高的能量密度。
这只是53个周期后的数据。随着循环次数的增加，截止电压越高的数据下降速度越快。根据以上循环曲线的趋势，当截止电压最低时，放电能量密度最大。另外，从下图可以看出，无论何种数据随着充电截止电压的增加而增加，都会导致容量下降的加速。特别是Ni含量较低的NMC111、NMC532和NMC622的数据受截止电压的影响较大，说明Ni含量较低的数据结构稳定性较差。
环境温度的影响
在锂离子电池的实际应用中，还需要考虑数据在高温下的稳定性。Johannes Kasnatscheew研究了NMC622、NMC811和NCA数据在室温和60℃下的循环功能，结果如下图所示。一般来说,温度的提高可以改善电池的内部动态条件,以提高电池的功能,可以从电池容量60℃可以显著,但高温会产生某些影响的循环稳定性数据。
