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高比能量鋰離子電池壽數衰減更快的原因是什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:943次  |  2020年11月29日  

從微觀看,鋰離子電池在運用的過程中,內部會發生電解液分化、活性資料失活、正負極結構坍塌導致鋰離子嵌入和脫嵌的數量削減等不可逆的電化學反響并導致容量下降。


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生反響,比如,充電狀態下的NCM811與電解液反響的活性,遠大于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力鋰離子電池的壽數狀態,延長其運用壽數?毫無疑問,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NCM811等高比能量動力鋰離子電池壽數衰減過快的問題,現在業內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,可經過對NCM811的顆粒外表進行改性處理,進步其各項性能。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部寄生反響的電解液,能夠進步高比能量動力鋰離子電池的循環壽數和安全性。


鵬輝動力經過對陶瓷和聚合物多功能復合涂層的應用,進步了高比能量動力鋰離子電池在高溫、高壓下的穩定性和安全性;此外,鵬輝動力還開發出硅碳負極專用的工藝體系和電解液,使電池的首效進步到86%及以上,解決了電池前50周的快速衰減問題,進步了電池的容量和試驗壽數。


在電池辦理體系層面,同濟大學轎車學院副院長魏學哲教授提出了基于電-熱-壽數耦合模型的電池組優化設計辦法,可對電池單體進行阻抗丈量、容量估量,采集多空間、時間維度數據。同時,該設計可確保電池組的一致性,完成多因素、多物理場耦合。據魏學哲教授介紹,這就是以壽數估量、預測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方法、均衡方法和熱辦理方法,可對高比能量動力鋰離子電池的壽數衰減進行有用辦理。


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