高比能量锂电池寿命衰减更快的原因是什么?
来源:宝鄂实业
2021-04-22 11:08
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从微观看,锂电池在运用的过程中,内部会发作电解液分解、活性资料失活、正负极结构坍塌导致锂离子嵌入和脱嵌的数量削减等不可逆的电化学反响并导致容量下降。
尤其在高电压和高温条件下,高度脱锂的正极表面极易与电解液发作反响,比如,充电状况下的NCM811与电解液反响的活性,远大于NCM111与电解液反响的活性。因而,充放电电压越高、温度越高,锂电池容量下降越快。
从宏观看,怎么准确丈量电流、电压和温度,做好热办理、功率办理和能量办理?怎么感知高比能量动力锂电池的寿数状况,延伸其运用寿数?毫无疑问,电池办理体系扮演重要角色。
从不同维度探究解决之道
关于NCM811等高比能量动力锂电池寿数衰减过快的问题,目前业内的解决计划多从资料、电解液、隔阂和电池办理体系等方面入手。
资料方面,可通过对NCM811的颗粒表面进行改性处理,进步其各项功能。由于电解液添加剂不同,电池的极化程度和极化速度也不同,因而,选用能够下降电池内部寄生反响的电解液,能够进步高比能量动力锂电池的循环寿数和安全性。
鹏辉动力通过对陶瓷和聚合物多功能复合涂层的应用,进步了高比能量动力锂电池在高温、高压下的稳定性和安全性;此外,鹏辉动力还开宣布硅碳负极专用的工艺体系和电解液,使电池的首效进步到86%及以上,解决了电池前50周的快速衰减问题,进步了电池的容量和实验寿数。
在电池办理体系层面,同济大学轿车学院副院长魏学哲教授提出了基于“电-热-寿数”耦合模型的电池组优化规划办法,可对电池单体进行阻抗丈量、容量估量,收集多空间、时间维度数据。同时,该规划可保证电池组的一致性,实现多要素、多物理场耦合。据魏学哲教授介绍,这就是以寿数估量、预测和办理为中心的第三代电池办理体系(第一代电池办理体系以单体安全监控为中心,第二代电池办理体系以SOC估量为中心),该办理体系有着齐备的串并联计划、均衡计划和热办理计划,可对高比能量动力锂电池的寿数衰减进行有效办理。
在市场需求的拉动下,桑顿新动力、国轩高科、鹏辉动力等电池企业都展开了对高比能量动力锂电池的布局,杉杉股份等资料企业也顺势而为,在上游做好了相应布局。业内对高比能量动力锂电池寿数衰减问题的探究,无疑有利于动力锂电池产业的发展,有利于新动力轿车的进一步推广。
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