電池的循環(huán)壽命是怎么被影響的
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-12 11:33
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鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的運(yùn)動(dòng)過程。從學(xué)術(shù)上來說,鋰離子主要做兩個(gè)運(yùn)動(dòng),一個(gè)叫嵌入,一個(gè)叫脫出。
鋰離子是嵌在電池結(jié)構(gòu)中的,在每次運(yùn)動(dòng)過程中,鋰離子都要從原來的結(jié)構(gòu)中脫身,跑到另外一邊。張華打了個(gè)比方,這有點(diǎn)像你從一個(gè)房間搬運(yùn)一堆東西到另一個(gè)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(duì)電池壽命的認(rèn)識(shí),要建立在對(duì)電池結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上。在充放電過程中,每一次參與運(yùn)動(dòng)的鋰離子越少,對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞越小。每一次參與運(yùn)動(dòng)的鋰離子跑得越慢,對(duì)結(jié)構(gòu)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(duì)電池就會(huì)有損傷。
結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定,被破壞得越多,循環(huán)壽命自然就會(huì)變差。所以,我們通常強(qiáng)調(diào),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(guān)心材料。不同的電極材料有不同的電池結(jié)構(gòu)。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(shí)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(yīng)用硅碳負(fù)極,硅加得越多,電池結(jié)構(gòu)越容易被破壞,循環(huán)壽命就越容易受到影響。電極材料對(duì)壽命的影響,也建立在電池結(jié)構(gòu)上。
最后,溫度也是一樣。零度以下的低溫也會(huì)對(duì)電池的結(jié)構(gòu)帶來負(fù)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(gè)因素,都可以通過對(duì)電池結(jié)構(gòu)的影響,影響電池的循環(huán)壽命。
















