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动力电池单体寿命影响因素解析

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:表2-4为某锂离子动力电池在不同放电深度下的循环寿命数据。从表中数据可知,浅充浅放可以有效地提高动力电池的使用寿命。②动力电池单体大倍率的充放电会加快其容量的退化速度。以锂离子电池为例,在锂离子电池存储期间,石墨负极的副反应是引起锂离子动力电池容量衰减的主要原因,如图2-27所示。

动力电池单体寿命影响因素解析

(一)充电截止电压

提高充电截止电压,甚至超过电池电化学电位后进行充电一般会加剧副反应的发生,导致电池使用寿命缩短,并可能导致电池内部短路损坏,甚至着火爆炸等危险工况的出现。降低和提高充电截止电压对电池容量衰退的影响如图2-24和图2-25所示。

图2-24 降低充电截止电压对电池容量衰退的影响比较图

图2-25 提高充电截止电压对电池容量衰退的影响比较图

(二)放电深度

深度放电会加速动力电池的衰退。表2-4为某锂离子动力电池在不同放电深度下的循环寿命数据。从表中数据可知,浅充浅放可以有效地提高动力电池的使用寿命。

表2-4 放电深度与循环寿命的对应关系

(三)充放电倍率

动力电池单体的充放电倍率是其在使用工况下最直接的特征参数,其大小直接影响着动力电池单体的衰退速度。不同充放电倍率下动力电池的容量衰退如图2-26所示。

①充放电倍率越高,动力电池单体的容量衰退越快。(www.xing528.com)

②动力电池单体大倍率的充放电会加快其容量的退化速度。

③如果充放电倍率过大,动力电池单体还可能出现直接损坏,甚至过热、短路起火等极端现象。

图2-26 不同充放电倍率下动力电池的容量衰退情况

(四)环境温度

不同的动力电池均有最佳的工作温度范围,过高或过低的温度都对电池的使用寿命产生影响。在高温下运行应用的动力电池容量衰减明显大于常温下工作的电池。

(五)存储条件

在存储过程中,由于电池的自放电、正负极材料钝化电解液分解蒸发、电化学副反应等因素,将导致电池产生不可逆的容量损失。

以锂离子电池为例,在锂离子电池存储期间,石墨负极的副反应是引起锂离子动力电池容量衰减的主要原因,如图2-27所示。

图2-27 某10 A·h锂离子动力电池不同温度条件下的容量衰减

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