你知道有哪些因素會影響鋰電池的性能和壽命嗎?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-29 14:32
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1、鋰電池的自放電
眾所周知的是,鋰電池壽命是有限的,一般情況下300-500次。事實(shí)上,一塊鋰電池的壽命要從它出廠那一刻算起,而不是從第一次使用開始計(jì)算。
鋰電池在使用前本身處于自放電過程,鋰電池本身的自放電現(xiàn)象是所有鋰電池不可避免的一個(gè)現(xiàn)象。鋰電池的自放電受環(huán)境溫度及濕度的影響,高溫及低溫會加速電池的自放電,建議將電池存放在0℃~20℃的干燥環(huán)境下。所以要看一塊鋰電池的生命是要看它包裝上的生產(chǎn)日期。
2、鋰電池的化學(xué)分解
鋰電池內(nèi)部是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)體系,主要是由正、負(fù)極材料、電解液和隔膜等材料組成。除了鋰離子發(fā)生的主反應(yīng)以外,還存在一些其他的副反應(yīng),例如電解液分解、活性物質(zhì)溶解等等。長期擱置的鋰電池,內(nèi)部處于平衡狀態(tài)會受到影響。
一般情況下,不要將電池與金屬物體混放,以免金屬物體觸碰到電池正負(fù)極,造成短路,損害電池甚至造成危險(xiǎn)。鋰電池需要存放在通風(fēng)干燥,遠(yuǎn)離高溫和火源的環(huán)境下,防止高溫和高濕影響鋰電池性能和腐蝕表面。①電芯的選型:
不同材料體系電芯的選型會影響到整個(gè)鋰電池價(jià)格。鋰電池包根據(jù)正極材料的不同,會有錳酸鋰(3.6V)、鈷酸鋰(3.7V/3.8V)、鎳鈷錳酸鋰(俗稱三元,3.6V)、磷酸鐵鋰(3.2V)、鈦酸鋰(2.3V/2.4V)等多種材料體系的電芯,其不同材料體系的電芯,其電壓平臺、安全系數(shù)、循環(huán)使用次數(shù)、能量密度比、工作溫度等都不相同。
不同品牌的電芯的價(jià)格也會相差很大,總的價(jià)格梯度可分為:同材料體系而不同品牌的電芯,價(jià)格差異也會非常之大,而且通過市場優(yōu)勝劣汰出來的各品牌電芯的品質(zhì)(安全型、一致性、穩(wěn)定性)基本上是與價(jià)格成正比的。
②鋰電池PCM的需求和設(shè)計(jì)
PCM設(shè)計(jì)可分為:基本保護(hù)、通訊、BMS
基本保護(hù):基本保護(hù)含過充、過放、過流和短路保護(hù),可以根據(jù)產(chǎn)品需求增加過溫保護(hù)等。
通訊:通訊協(xié)議可分為I2C、RS485、RS232、CANBUS、HDQ、SMBUS等,還有簡單的電量顯示,可以采用加電量計(jì)采用LED指示。
BMS:電池管理系統(tǒng),主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元,防止電池出現(xiàn)過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài)。其主要功能包括:電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測;電池狀態(tài)估計(jì);在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。
③鋰電池外殼的需求與設(shè)計(jì)
鋰電池外殼設(shè)計(jì)可分為:PVC熱封、塑膠、金屬
PVC熱封:電池組外部具體采用什么樣的外殼封裝形式,主要是取決于客人的產(chǎn)品具體需求,對于采用PVC熱封的封裝形式,一般適用于電芯串并數(shù)量不多,整體重量較輕(≤2kg)的情況下,可以采用。但是對于整體重量≥1kg的電池組,需要在電芯之間加固定支架,外圍加玻纖板防護(hù)后,再采用PVC熱封。
塑膠:采用塑膠外殼,主要是不同的電池組定型后,涉及到的外殼有可能需要開模,模具費(fèi)用是一筆不小的開支,如開發(fā)前期,產(chǎn)品未定型,可以采用手板外殼打樣,對外殼的材質(zhì)和工藝要求不同,也會影響成本。
金屬:金屬外殼也是和塑膠外殼一樣,產(chǎn)品未定型前或數(shù)量需求不多,建議采用鈑金制樣,這樣主要是制樣交期較短,如批量較大,也建議開模。對于金屬外殼有防水等級要求的,也會大大影響到成本,還有就是特殊材質(zhì)金屬外殼要求的,成本會更高。
總結(jié):鋰電池的成本主要由電芯、PCM、結(jié)構(gòu)件構(gòu)成,另需要加上企業(yè)的PACK費(fèi)用、老化費(fèi)用、管理費(fèi)用等。同時(shí)由于產(chǎn)品技術(shù)難度,采購用量,不良率的要求不同,鋰電池價(jià)格也會相差很大!
三、影響鋰離子電池安全性的因素
1、環(huán)境溫度,不能太高或過低,最好是在正常溫度下工作;
2、收到猛烈撞擊或穿刺,會立即引起著火;
3、過度放電,使得鋰電池壽命大幅度減少;
4、電路絕緣不良進(jìn)水,造成短路等。












