鋰離子電池在高溫、低溫、快速充電等工況條件下，性能衰減十分嚴(yán)重，極大地限制了其使用范圍。解析動(dòng)力電池在不同工況下的性能衰減機(jī)制和過(guò)程，對(duì)促進(jìn)新能源汽車(chē)整車(chē)及動(dòng)力電池發(fā)展有著重要意義。因此，如何改善電池的性能以滿足車(chē)用動(dòng)力電池的使用壽命要求，成為急需解決的技術(shù)難題。

 

　　他以LiFePO4/石墨電池為例子，通過(guò)解體與非解體技術(shù)，詳細(xì)解析了動(dòng)力電池的性能衰減機(jī)制，得出電池循環(huán)容量衰減和擱置容量衰減的主要結(jié)論。其中，電池循環(huán)容量衰減主要源于正極中鋰損失（FePO4相生成)，首次用TEM觀測(cè)到FePO4和LiFePO4相共存，鋰損失被負(fù)極SEI膜消耗；電池?cái)R置容量衰減主要源于正極中鋰損失（FePO4相生成)，容量損失隨著溫度和SOC升高增加，通過(guò)補(bǔ)鋰， FePO4相可恢復(fù)為L(zhǎng)iFePO4 。

 

　　還特別闡述了極端工況（如高溫、低溫、過(guò)充電、過(guò)放電、浮充等）對(duì)老化過(guò)程的影響和促進(jìn)過(guò)程，并表示：“找到電池容量衰退的關(guān)鍵影響因素，可以更好地提升鋰離子電池的使用壽命，獲得更好的電池組。”最后，他還介紹了石墨烯導(dǎo)電劑在不同電極體系以及聚合物凝膠電解質(zhì)在鋰硫電池中的應(yīng)用，對(duì)前沿電池技術(shù)的發(fā)展情況做出了重要的概括。電解液量不足對(duì)循環(huán)產(chǎn)生影響主要有三個(gè)原因，一是注液量不足，二是雖然注液量充足但是老化時(shí)間不夠或者正負(fù)極由于壓實(shí)過(guò)高等原因造成的浸液不充分，三是隨著循環(huán)電芯內(nèi)部電解液被消耗完畢。注液量不足和保液量不足文武之前寫(xiě)過(guò)《電解液缺失對(duì)電芯性能的影響》因而不再贅述。對(duì)第三點(diǎn)，正負(fù)極特別是負(fù)極與電解液的匹配性的微觀表現(xiàn)為致密且穩(wěn)定的SEI的形成，而右眼可見(jiàn)的表現(xiàn)，既為循環(huán)過(guò)程中電解液的消耗速度。不完整的SEI膜一方面無(wú)法有效阻止負(fù)極與電解液發(fā)生副反應(yīng)從而消耗電解液，一方面在SEI膜有缺陷的部位會(huì)隨著循環(huán)的進(jìn)行而重新生成SEI膜從而消耗可逆鋰源和電解液。不論是對(duì)循環(huán)成百甚至上千次的電芯還是對(duì)于幾十次既跳水的電芯，若循環(huán)前電解液充足而循環(huán)后電解液已經(jīng)消耗完畢，則增加電解液保有量很可能就可以一定程度上提高其循環(huán)性能。

 

　　測(cè)試的客觀條件：測(cè)試過(guò)程中的充放電倍率、截止電壓、充電截止電流、測(cè)試中的過(guò)充過(guò)放、測(cè)試房溫度、測(cè)試過(guò)程中的突然中斷、測(cè)試點(diǎn)與電芯的接觸內(nèi)阻等外界因素，都會(huì)或多或少影響循環(huán)性能測(cè)試結(jié)果。另外，不同的材料對(duì)上述客觀因素的敏感程度各不相同，統(tǒng)一測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)并且了解共性及重要材料的特性應(yīng)該就足夠日常工作使用了。

 

如同木桶原則一樣，諸多的影響電芯循環(huán)性能的因素當(dāng)中，最終的決定性因素，是諸多因素中的最短板。同時(shí)，這些影響因素之間，也都有著交互影響。在同樣的材料和制成能力下，越高的循環(huán)，往往意味著越低的能量密度，找到剛好滿足客戶需求的結(jié)合點(diǎn)，盡量保證電芯制成的一致性，方是最重要的任務(wù)所在。