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三元锂电池衰减的原因是什么

时间:2021-07-08 编辑:池龙新能源 游览:213次

       由于体积更小、容量密度更高、耐低温,三元锂电池组目前广泛应用于新能源汽车。比如我们熟知的特斯拉,所有车型都使用三元锂电池,三元锂电池的电压平台很高。同等体积或重量下,三元锂电池的比能量和比功率更大。此外,三元锂电池在高倍率充电和耐低温方面具有很大优势。


     三元锂电池的寿命是2000次充放电循环,可以算作每天一次充电,可以持续五年以上。然而,实际上,使用和理论是有区别的。如果进行1000次充放电循环,其实三元的锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电后只能跑原来里程的一半。此外,优秀的锂电池管理系统也可以减缓锂电池在三元的衰减


  三元锂电池的寿命是指在使用一段时间后,电池的容量衰减到标称容量的70%,这意味着寿命终止。电动车第一年衰减大,一般在8%左右;未来2-3年衰减4%;连续使用5-6年,衰减逐渐减缓,通常只有1%。


  影响三元锂电池容量衰减的本质是可拆卸锂离子含量的降低,主要因素是正负极材料结构损坏或失活、电解液分解、锂电池滥用等。电池的充放电过程是一个复杂的电化学过程,导致电池容量衰减的因素并不是单一的,某一方面的劣化可能会导致其他因素共同影响电池容量、循环性能、能量密度等。


  在锂电池衰减方面,锂电池厂商也给出了20%的限值。如果在保修期内衰减超过这个值,将会有相应的更换服务。众所周知,电池衰减直接关系到车主的日常用车体验。接下来,我们来谈谈衰减值。


  一个是以特斯拉,为代表的三元锂电池组,能量密度更高,体积小,重量轻,但由于散热是个大问题,安装水冷系统需要额外的空间和质量,安全性不如铁电池。此外,它的电池衰减很快,大约800-1200次充满电循环后会衰减20%。


  正极材料是锂离子的主要来源。当锂离子从阴极排出时,为了保持材料的电中性状态,金属元素会被氧化到高氧化态,这伴随着组分的转变,组分的变化容易导致相转移和体相结构的变化。电极材料的相变会引起晶格参数的变化和晶格失配,由此产生的诱导应力会导致晶粒破碎、裂纹扩展、材料结构的机械损伤和电化学性能衰减。