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锂电池衰退的真正主要原因是什么你知道吗?

来源:宝鄂实业    2019-06-19 16:00    点击量:
锂电池主要是通过电池内部的电极氧化反应,将化学能转化为电能从而推动车辆行驶。而锂电池的内部结构主要由正极和负极材料组成,当然也包括电解液。在电池每次充放电的时候,电池内部的电池材料会产生晶体,从而引起电池内部的性能下降。
 
二、实际使用中电池状态
新能源车在路上行驶,并且要经过无数次的充放电。所以影响电池衰退的原因还有许多,有充放电的电压,包括电池充分的功率以及外部的温度都会对电池产生影响。
 
三、电池衰退怎么办?
 
新能源车型的电池的衰退现象在目前来说没有办法避免。所以消费者在经过一段时间的行驶之后,需要回到厂商进行电池的更换。锂电池主要是通过内部电极氧化反应,将化学能转化成电能的,锂电池内部结构由电池的正极和负极材料以及电解液所构成的,当电池反复的充放电的时候,电池内部的电机会使电池本体材料电极会产生晶体,引起电池内部导电性能下降,也就是锂离子的活性出现了下降,那么从而就会导致它的阻值增加,最后会影响到电池容量的衰减,其实,从实际的环境来看的话,影响到电池衰退,有充放电的电压,甚至是包括电池的充放电的功率以及环境的温度。
 
目前,新能源汽车电池主要使用的是三元锂电池,那么对于三元锂电池来脚最大的点就是会怕环境的高温,从而会影响到它的使用的寿命,当然了,这个也会影响到能量密度,正在电动汽车做功的功率上面来讲,产生电池衰退主要是由于车辆在使用的过程当中,为满足不同的驾驶工况而采用不同的充放电倍率,充放电倍率越大,电池容量衰减的越快,其实也主要就是由于材料的结构和性质的改变,使得其内部的离子扩散变得相对来说比较困难。
 
对于电池来讲,内阻不一致的话,就会是他内部的电流电压分配不均匀,从而会导致局部的单个电池出现欠压的一种情况,综合来看的话,影响动力电池组寿命的因素,其实还是非常多的,当然各种因素也都是相互影响着,目前的锂离子动力电池的衰退也是不可避免的情况,随着对动力电池的技术不断的提高,解决电池容量衰退的相关问题用以延长动力电池的使用寿命显得十分重要。当然,这对电动汽车的发展来说也是至关重要的。科学家们利用这些技术发现,第一次放电时,磁铁矿完全分解成金属铁纳米颗粒和氧化锂。但在接下来的充电过程中,这种转化反应并不是完全可逆的,金属铁和氧化锂的残留物仍然存在。此外,磁铁矿原始的“尖晶石”结构在带电状态下演化为“岩盐”结构(在两种结构中,铁原子的位置并不完全相同)。在随后的充放电循环中,岩盐氧化铁与锂相互作用,形成氧化锂与金属铁纳米颗粒的复合物质。因为转化反应不是完全可逆的,这些残余产物会逐渐积累起来。科学家们还发现,电解质(使锂离子在两个电极之间流动的化学介质)在随后的循环中会分解。
在研究结果的基础上,科学家们提出一种储能能力衰退的解释。CFN电子显微镜小组的科学家、共同首席作者Sooyeon Hwang说,“由于氧化锂的电子导电性较低,它的积累会对在电池正负极之间穿梭的电子形成屏障,我们把它叫做内部钝化层。同样,电解质分解也会形成表面钝化层,阻碍离子传导。这些障碍累积起来,阻碍电子和锂离子到达发生电化学反应的活性电极材料。”
科学家们指出,在低电流下运行电池,可以通过减慢充电速度,恢复部分容量为电子传输提供足够的时间;然而,要彻底解决这一问题,还需要其他方案。他们认为,在电极材料中添加其他元素和改变电解质,可以改善容量衰减。