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快充对电池运用寿命的影响有什么
快充对电池运用寿命的影响有什么
  • 发布时间:2020-10-26 16:39

快充对电池运用寿命的影响有什么

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电池在充放电过程中因电池电阻发生发热现象,研究表明其热量与倍率相关,而电池温度有关锂离子电池的寿命具有显著的影响,在快充过程引起的电池温度改变有关锂离子电池的寿命具有重要的影响。


不同结构的电池在不同方向上具有不同散热功率,例如圆柱形电池在直径方向上因为隔阂等导热用途较差的资料存在,因而电池内部温度较高的方位重要集中在电芯的中间方位,而有关方形电池和软包电池因为极耳方位的电流密度比较大,因而高温区域也重要集中在电池靠近极耳的方位,且靠近正极极耳的方位一般也会比靠近负极极耳方位的温度更高。


方形、软包电池温度分析


电池内部温度散布不均会形成内部电流散布的不均,极耳方位不合理也易发生电流散布不均现象,电流散布不均简略导致电池在充放电的过程中发生局部的过充或过放,以及副反响速度的不一致,然后导致电池内部衰降速度的不一致。在体系层面因为电池模组中单体电池的排列,冷却体系的规划等要素也会导致不同单体电池之间存在明显的温度梯度。过高的温度在正极侧会加重粘结剂分解、不可逆相变和过渡金属元素的溶解等问题,而负极侧面对SEI膜生长加快,然后消耗电池内部有限的活性Li,导致电池不可逆的容量丢失,引起电池鼓包。


快充下析锂对电池的影响


正常的情况下Li+从正极脱出迁移到负极外表,然后嵌入到负极之中,可是当负极外表因为电流过大或温度过低时会发生较大极化,当负极外表极化电位低于金属Li时,Li+会以金属Li的形式在负极外表分出,形成电池库伦功率降低,容量丢失,严峻的情况下甚至会刺穿隔阂导致严峻的安全事故。在快充条件下,电池的这一现象会发生较大程度的改变,然后影响电池的运用寿命。


快充条件下的电极粉化破碎


电极的粉化和破碎是锂离子电池常见的现象,在NCM、NCA和Si负极中都观察到这一现象,电极的粉化和破碎导致的活性物质丢失是锂离子电池衰降的常见机理。作者根据从微观到微观的尺度改变,将粉化和破碎现象分为以下几类:1)活性物质颗粒内部的裂纹;2)活性物质颗粒与导电剂、粘结剂分离;3)电极与集流体之间的剥离。


导致电极粉化和破碎的原因重要是快充导致的电池内部的Li浓度的改变,在快充的过程中因为脱Li和嵌Li速度较快,因而会在正极和负极内部都会发生较为显著的Li浓度梯度,然后导致锂离子电池内部的应力散布不均,然后导致了活性物质颗粒的破碎,电极的剥离等现象,引起活性物质的丢失。


怎么改进电池的快充功能


改进电池的快充功能,重要从电池、充电战略及电池热管理等视点动身,对相应的影响要素进行优化调整。如针对电池本身,应该选择适宜的电极资料,一起对其进行一定程度的优化处理;合理的电极规划、电池结构规划和电池组规划也可以提高电池的快充功能;通过优化电池的充电战略可以提高电池的快充功能,可以选用多步恒流充电法、脉冲充电战略及加快发动式充电战略。


此外,锂离子电池体系有关温度非常敏感,温度过高会导致电池寿命急剧衰降,温度过低则简略导致充电析锂,也会严峻影响电池的运用寿命,严峻的情况下甚至会引发安全事故,因而怎么做好热管理有关提高锂离子电池的快充功能也有重要的意义。锂离子电池快充除了要处理快充导致的产热问题外,还需求处理温度过低时快充简略导致析锂的问题。


随着续航路程不断添加,路程问题现已根本处理,快充技能是缩短充电时刻的有效办法,可是怎么做好快充却不是简略的事情,咱们需求从资料的选择、电极规划、电池规划,以及电池组和热管理体系的规划等方面归纳考虑,在提高动力锂电池充电速度的一起又不对动力锂电池的循环寿命发生影响。


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