鋰電池健康狀態(tài)影響因素有那些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-01 10:16
點擊量：次
1 溫度對電池SOH的影響
溫度通常被認為是影響電池健康狀態(tài)的主要因素，溫度對電池的性能有雙重影響，一方面高溫會加快電池內(nèi)部的化學反應速度，提升電池的效率和性能，同時高溫也會加速一些不可逆的化學反應發(fā)生，造成電池的活性物質(zhì)減少，引起電池 的老化和容量衰減。有實驗數(shù)據(jù)表明高溫會加快電池電極的SEI膜增長，鋰離子穿透SEI膜難度增加，等效為電池內(nèi)阻增大。
2 充放電電流倍率對電池SOH的影響
充放電倍率會影響電池的壽命，以三種不同放電倍率對索尼18650 電池進行300次循環(huán)實驗， 其電池容量分別衰減9.5%、13.2%和16.9%，電池內(nèi)阻分別增加12.4%、18.3%和27.7%，同時高倍率放電會在電池內(nèi)部產(chǎn)生更多的熱量，加速電池老化，電子顯微鏡下觀察到高倍率電池放電的電極表面SEI膜比低倍率放電的要厚。
3 放電深度對電池SOH的影響
電池充放電深度對電池健康和老化有影響，有觀點認為電池有累計的總轉(zhuǎn)移能量，基于總轉(zhuǎn)移能量進行電池的容量衰減和老化分析。高飛等通過對鋰電池不同放電深度的循環(huán)測試，分析電池的累積轉(zhuǎn)移能量與電池容量衰減之間的關系，得出電池容量衰減到85%之前，電池累計轉(zhuǎn)移的能量在深充深放與淺充淺放這兩種模式下基本相同，當電池容量衰減到85%~75%時，電池累計轉(zhuǎn)移的能量和能量效率上深充深放模式都優(yōu)于淺充淺放的模式。
4 循環(huán)區(qū)間對電池SOH的影響
電池充放電循環(huán)區(qū)間也會影響電池老化過程，循環(huán)區(qū)間不同對應的充放電電池內(nèi)阻不一樣，因此循環(huán)過程中電池發(fā)熱和反應略有不同，長期將影響電池的健康和老化。因此有專家建議電池SOC范圍在20%~80%，這樣有利于電池健康和循環(huán)壽命。
5 充放電截止電壓對電池SOH的影響
電池的過充和過放都會對電池健康產(chǎn)生影響，不恰當?shù)碾妷荷舷藓碗妷合孪迣﹄姵囟加杏绊?。放電截止電壓越低，電池?nèi)阻越大，造成電池內(nèi)部發(fā)熱，同時引起副反應增加，電池活性物質(zhì)減少和負極石墨片層出現(xiàn)塌陷，電池加速老化和容量衰減。過高的充電截止電壓引起電池內(nèi)阻增大，電池內(nèi)部發(fā) 熱增加，過度充電引起負極產(chǎn)生“析鋰”現(xiàn)象以及相應的副反應增加，影響電池的容量和老化。
綜上，電池運行的溫度、充放電倍率、放電深度、循環(huán)區(qū)間和充放電截止電壓等都會對電池的健康狀態(tài)和壽命產(chǎn)生影響。目前，電池健康狀態(tài)影響因素研究處于定性研究階段，這些影響因素對電池老化的定量分析以及各因素相互耦合關系是研究的難點，也是未來電池健康和壽命研究熱點。
