锂离子动力电池单体并不能满意电动汽车的动力需求,因而电动汽车有必要选用多块电池进行串联、并联构成的动力电池组来供给电动汽车运用能量。从现在的锂离子动力电池单体制作工艺水平来看,出产过程中的各种要素影响使得同一类型的单体电池也会在电压、容量、内阻等方面发作误差。动力电池组的功能决定于电池单体的功能,但绝不是单体电池功能的简略累加。因为单体电池功能不一致性的存在,使得动力电池组在电动汽车上进行重复运用时,动力电池组发作各种问题然后导致运用寿数缩短。
受限于现在的锂离子动力电池技术开展瓶颈,对动力电池运用寿数的影响要素进行研讨,并处理相关问题用以延伸动力电池的运用寿数显得十分重要。这将有助于锂离子动力电池在电动汽车的开展,进步锂离子动力电池的运用功率。
动力电池单体运用寿数的影响要素
针对在电动汽车上运用的动力电池运用寿数终了,界说是电池的衰减量到达初始容量的20%。动力电池的运用寿数在电动汽车上重复充放电时,会因为锂离子电池内部的副反应不断发作使得电池本体资料性质而发作阑珊。这种阑珊是因为以下几个方面发作:电极资料晶格结构的改动;电极资料发作分化、脱落或腐蚀构成活性资料削减;电解液分化耗费引起的导电性下降和阻抗添加;因为负极析锂或副反应构成可脱嵌的锂离子被耗费;副反应生成的气体、不溶物质以及粘结剂改性和集流体腐蚀引起的阻抗添加。
从实际运用环境条件来看,影响动力电池单体运用寿数的要素首要包含充放电截止电压、充放电倍率、运用温度以及放置条件。
已经有许多资料文献标明在必定范围内,不同充电截止电压的循环寿数别离随充电电压越高而越短。这说明充电截止电压对电池运用寿数的影响非常大。高的充电截止电压会加重电池副反应的发作导致电池运用寿数缩短。动力电池在整车上运用时,因为电动汽车的各种行进状况使得电池易呈现阑珊而在较高电位区域充放电时功能下降较严峻。
动力电池在电动汽车的运用过程中为满意不同的驾驭工况然后选用不同的充放电倍率。对动力电池倍率充放电的研讨标明大倍率充放电会加快电池容量的衰减,充放电倍率越大,电池容量衰减越快。这首要是因为正极资料结构和性质的改动以及负极表面膜增厚导致锂离子分散困难构成的。假如充放电倍率过大的话,还有或许构成单体电池过热、短路引起爆破等。
不同的动力电池有不同的最佳运用温度,过高或过低的温度都会对电池的运用寿数发作影响。跟着温度的下降,锂离子动力电池的放电容量会有所下降。这是因为跟着温度的下降,电解液的离子电导率随之下降,引起电池内阻敏捷增大,导致电池在低温时输出功能变差。
动力电池在放置不运用的条件下,会因为电池自身的性质发作自放电、正负极资料钝化、电解液分化等状况。有试验结果标明负极SEI功能不安稳会导致负极活性资料快速阑珊,并
简单发作锂金属分出,而构成安稳SEI膜的锂电池能够在高温条件下贮存超越4年,一起不同的电解液组份对电极资料的阑珊影响程度不同。