動(dòng)力電池使用壽命一般是多久？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-17 12:13
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針對(duì)在電動(dòng)汽車上使用的動(dòng)力電池使用壽命終了，定義是電池的衰減量達(dá)到初始容量的20%。動(dòng)力電池的使用壽命在電動(dòng)汽車上反復(fù)充放電時(shí)，會(huì)由于鋰離子電池內(nèi)部的副反應(yīng)不斷發(fā)生使得電池本體材料性質(zhì)而發(fā)生衰退。這種衰退是由于以下幾個(gè)方面產(chǎn)生：電極材料晶格結(jié)構(gòu)的改變；電極材料發(fā)生分解、剝落或腐蝕造成活性材料減少；電解液分解消耗引起的導(dǎo)電性下降和阻抗增加；由于負(fù)極析鋰或副反應(yīng)造成可脫嵌的鋰離子被消耗；副反應(yīng)生成的氣體、不溶物質(zhì)以及粘結(jié)劑改性和集流體腐蝕引起的阻抗增加。
從實(shí)際使用環(huán)境條件來(lái)看，影響動(dòng)力電池單體使用壽命的因素主要包括充放電截止電壓、充放電倍率、使用溫度以及擱置條件。
已經(jīng)有很多資料文獻(xiàn)表明在一定范圍內(nèi)，不同充電截止電壓的循環(huán)壽命分別隨充電電壓越高而越短。這說(shuō)明充電截止電壓對(duì)電池使用壽命的影響非常大。高的充電截止電壓會(huì)加劇電池副反應(yīng)的發(fā)生導(dǎo)致電池使用壽命縮短。動(dòng)力電池在整車上使用時(shí)，由于電動(dòng)汽車的各種行駛狀況使得電池易出現(xiàn)衰退而在較高電位區(qū)域充放電時(shí)性能下降較嚴(yán)重。
動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車的使用過(guò)程中為滿足不同的駕駛工況從而采用不同的充放電倍率。對(duì)動(dòng)力電池倍率充放電的研究表明大倍率充放電會(huì)加速電池容量的衰減，充放電倍率越大，電池容量衰減越快。這主要是由于正極材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的改變以及負(fù)極表面膜增厚導(dǎo)致鋰離子擴(kuò)散困難造成的。如果充放電倍率過(guò)大的話，還有可能造成單體電池過(guò)熱、短路引起爆炸等。
不同的動(dòng)力電池有不同的最佳使用溫度，過(guò)高或過(guò)低的溫度都會(huì)對(duì)電池的使用壽命產(chǎn)生影響。隨著溫度的降低，鋰離子動(dòng)力電池的放電容量會(huì)有所降低。這是因?yàn)殡S著溫度的降低，電解液的離子電導(dǎo)率隨之降低，引起電池內(nèi)阻迅速增大，導(dǎo)致電池在低溫時(shí)輸出性能變差。
近期，國(guó)家科技部就新能源汽車專項(xiàng)申報(bào)的征求意見，其中鋰離子電池單體的考核標(biāo)準(zhǔn)密度為：電池單體能量密度≥300Wh/kg，循環(huán)壽命≥1500次，成本≤0.8元/Wh，此考核標(biāo)準(zhǔn)是否契合目前鋰離子動(dòng)力電池發(fā)展的實(shí)際情況？
陳全世表示，科技部提出的考核標(biāo)準(zhǔn)雖具有一定難度，但作為研發(fā)項(xiàng)目的宏觀目標(biāo)，并非不可實(shí)現(xiàn)，這需要結(jié)合各企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)所具體的科研水平和項(xiàng)目實(shí)際操作過(guò)程。作為生產(chǎn)企業(yè)，即使無(wú)法實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)考核標(biāo)準(zhǔn)，也要在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中盡量向目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)靠攏，從電池材料著手，把控好質(zhì)量關(guān)，提高電池密度及循環(huán)壽命。
據(jù)《示范應(yīng)用新能源小客車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品備案管理細(xì)則(2015年修訂)》規(guī)定顯示，目前我國(guó)動(dòng)力電池的質(zhì)保為8年或12萬(wàn)公里。對(duì)于這一規(guī)定的質(zhì)保期，不同電池企業(yè)有著不同的看法。對(duì)此，陳全世認(rèn)為，動(dòng)力電池在實(shí)驗(yàn)中不僅擁有循環(huán)壽命，還擁有日歷壽命，以循環(huán)壽命判斷動(dòng)力電池能否實(shí)現(xiàn)8年質(zhì)保期限過(guò)于片面。此外，動(dòng)力電池在使用過(guò)程中的維護(hù)保養(yǎng)對(duì)其使用壽命的長(zhǎng)短至關(guān)重要。因此，動(dòng)力電池能否擁有專業(yè)的、形成商業(yè)模式的售后服務(wù)是提高電池使用壽命的關(guān)鍵因素之一。
發(fā)展輕量化微型電動(dòng)車
當(dāng)談及新能源汽車企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)時(shí)，陳全世認(rèn)為，我國(guó)大部分整車企業(yè)都正在做創(chuàng)新研發(fā)，沒有創(chuàng)新精神企業(yè)是無(wú)法在市場(chǎng)上存活下去的。未來(lái)的新能源汽車將朝著“輕量、微型、節(jié)能減排”的方向發(fā)展，在這過(guò)程中，需要企業(yè)投入時(shí)間與資源進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新，也需要國(guó)家出臺(tái)更加完善的技術(shù)及管理標(biāo)準(zhǔn)。
