電池的容量衰減快的原因有哪些你知道嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-18 10:11
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1.容量衰減，溫度的變化直接影響鋰電池內(nèi)部材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，進而影響鋰電池容量的變化；溫度越高內(nèi)部材料的臨界失效越嚴(yán)重，電池的容量衰減也越快。
2.熱失控，在鋰電池工作過程中因為鋰電池自身的熱阻效應(yīng)，會產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，如果不能很好的對這種熱效應(yīng)進行處理，大量熱量會積聚在電池內(nèi)部，誘發(fā)有害化學(xué)反應(yīng)的增加，進而引起連鎖反應(yīng)使電池的發(fā)熱現(xiàn)象失去控制，嚴(yán)重時會引起電池鼓包甚至爆炸。
3.低溫特性，低溫狀態(tài)下，鋰電池內(nèi)部的導(dǎo)電介質(zhì)受到影響，其導(dǎo)電能力受到削弱，放電過程中電極兩端的能量交換效率降低而充電過程中的效率受低溫的影響并不十分明顯，因此會產(chǎn)生過充現(xiàn)象導(dǎo)致電極附近出現(xiàn)鋰枝晶現(xiàn)象，進而影響鋰電池的各項性能指標(biāo)，嚴(yán)重時甚至刺破隔膜造成短路引起火災(zāi)或爆炸。
鋰離子電池的最佳溫度區(qū)間、工作溫度區(qū)間和可承受溫度區(qū)間分別為10～35℃、-20～45℃和-40℃～60℃。10～35℃這一溫度區(qū)間為鋰電池的理想工作狀態(tài)。在-20～45℃區(qū)間內(nèi)鋰電池壽命衰減較小，仍能夠正常工作。然而，當(dāng)溫度在-20～-40℃內(nèi)時，電解液可能會凝固，阻礙鋰離子的流動，導(dǎo)致阻抗增加，電池容量明顯下降。當(dāng)溫度超過60℃時，鋰離子的化學(xué)特性開始變得越來越不穩(wěn)定，電池內(nèi)部有害化學(xué)反應(yīng)速率較高，可能會破壞電池，嚴(yán)重時會發(fā)生事故。
為了使鋰電池電動汽車的安全性得到充分的保障，如何對鋰電池熱效應(yīng)進行有效的控制成為一個不可忽視的問題。在探索如何處理鋰電池?zé)嵝?yīng)的過程中，科研工作者和工程師們不斷貢獻(xiàn)自己的智慧，開拓出多種多樣的方式。
如何對鋰電池進行有效的熱控制呢？總體的思路是從源頭開始，貫穿整個產(chǎn)業(yè)鏈，在每個細(xì)節(jié)都嘗試進行控制。從電池機理上入手的探索思路是開發(fā)新的電極材料和介質(zhì)材料，使用更高效、穩(wěn)定的材料進行鋰電池的生產(chǎn)開發(fā)，從源頭保證鋰電池的安全應(yīng)用。然而當(dāng)前的科研工作還不能很好的滿足生產(chǎn)生活需要，如何在現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上對鋰電池進行安全優(yōu)化便成為焦點。
目前主流的鋰電池?zé)峁芸胤绞街饕譃橐韵聨追N：空氣冷卻、液體冷卻、熱管冷卻、基于相變材料的冷卻方式。這四種鋰電池的熱管控方式各有特點。
空氣冷卻主要是以空氣為介質(zhì)進行熱交換，通過空氣的流通來對發(fā)熱的鋰電池組進行降溫處理，根據(jù)空氣流動的方向和制冷結(jié)構(gòu)布局，可以將空氣冷卻方式簡單的分為串行和并行兩種冷卻方式。按照空氣的驅(qū)動方式又可以分為自然通風(fēng)和強制通風(fēng)?？諝饫鋮s的熱控制方式具有結(jié)構(gòu)簡單、輕便、壽命長、可靠性高、成本低等特點，然而空氣的比熱容較低，空氣冷卻難以處理大量的熱量，因此其應(yīng)用具有一定的局限。早期的電動汽車多選用這種技術(shù)。
液體冷卻是以液體作為導(dǎo)熱介質(zhì)進行的熱量控制方式。根據(jù)是否與電池接觸，可以分為非接觸式和非接觸式；根據(jù)液體流動的驅(qū)動方式可以分為主動式冷卻和被動式冷卻；根據(jù)液體的流動通道又可以分為管式液冷、板式液冷。與空氣冷卻的方式相比，液冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。但是相交于空氣，液體導(dǎo)熱介質(zhì)的比熱容有著更大的調(diào)整空間，其散熱效率和散熱速度也更可觀。目前電動汽車主要應(yīng)用液體冷卻系統(tǒng)來進行鋰電池?zé)峁芸亍?/div>
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