影響電池的循環(huán)壽命的原因有哪些呢?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-09-02 08:01
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首先,我們來看電池是怎么充放電的。
鋰離子電池的放電過程
鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的運動過程。從學術上來說,鋰離子主要做兩個運動,一個叫嵌入,一個叫脫出。
鋰離子是嵌在電池結構中的,在每次運動過程中,鋰離子都要從原來的結構中脫身,跑到另外一邊。張華打了個比方,這有點像你從一個房間搬運一堆東西到另一個房間。
不管是放電還是充電,鋰離子都是從電池的一極跑到另外一極。
對電池壽命的認識,要建立在對電池結構認識的基礎上。在充放電過程中,每一次參與運動的鋰離子越少,對結構的破壞越小。每一次參與運動的鋰離子跑得越慢,對結構的破壞也越小。如果鋰離子跑得差不多了,還要持續(xù)從里面抽取鋰離子,對電池就會有損傷。
結構越不穩(wěn)定,被破壞得越多,循環(huán)壽命自然就會變差。所以,我們通常強調,鋰離子電池的充放電要淺充淺放,不要挑戰(zhàn)電池的「極限」。
其次,我們來關心材料。不同的電極材料有不同的電池結構。我們通過改變電極的材料比例來提高電池的能量密度的時候,電池的循環(huán)壽命也在發(fā)生變化。比如,特斯拉的 NCA 電池就比比亞迪的磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命更差。
而特斯拉在 21700 電池上應用硅碳負極,硅加得越多,電池結構越容易被破壞,循環(huán)壽命就越容易受到影響。電極材料對壽命的影響,也建立在電池結構上。
最后,溫度也是一樣。零度以下的低溫也會對電池的結構帶來負面影響,甚至是永久損傷。
因此,充放電過程(深度/速度)、電池材料以及溫度這三個因素,都可以通過對電池結構的影響,影響電池的循環(huán)壽命。
說到這里,我們順便可以理解一下電池管理系統(tǒng)的作用。電池管理系統(tǒng)的核心目的就是為了保障電池在性能和壽命上的穩(wěn)定。所以,電池管理系統(tǒng)主要做兩件事,一個管理內部環(huán)境與外界的交互,也就是管理電池的充放電過程。一個管理外部環(huán)境與電池的交互,也就是溫度(熱)管理。
有人說,車輛上表顯數據顯示電池消耗為 0 了,但是車還能再跑一會兒,這也是防止電池放電深度過高的一種管理。
大電池在充放電過程中可以更任性一點
















