究竟是什么影响三元锂离子电池的使用寿命?

2021-02-25      925 次浏览

三元锂离子电池循环寿命影响的因素:


1、设计和制造工艺的影响


在电池设计过程中,材料的选择是重要的因素。不同的材料性能特性不同,所研发的电池性能也有差距。正负极材料匹配的循环性能好,电池的循环寿命才会长。


锂离子电池的制造工艺流程重要包括:正负极配料、涂布、制片、卷绕、入壳、注液、封口、化成等。在电池生产过程中,对每一步的流程都要求非常严格。任何一个流程没有控制好都有可能影响三元锂离子电池循环寿命性能。


2、充电截止电压的影响


NMC材料的脱锂数量与充电截止电压成正比,也就是说充电截止电压越高NMC材料的脱锂量也就越大,相应地材料的结构也就越不稳定。提高截止电压后,材料容量发挥明显提高了,但是随之而来的是材料衰降速度的加速。

在使用的过程中,由于使用不当,导致锂离子电池内部会发生不可逆的电化学反应导致容量下降,比如电池内部的电解液的分解,电池内部的活性材料的失去了活性等都会直接导致三元锂离子电池寿命锐减。


当然,电动汽车动力锂电池使用寿命终结,并不是说电池不能充电,也不能放电,而是说此时电池的放电量与新电池状态相比下降较多,继续使用的话,会给用户带来较差的用车体验。由于动力锂电池使用寿命标准是前几年制定的,那时候电池容量小,电动汽车续驶里程短,衰减到新电池80%以下,的确感觉续驶里程缩短了很多。比如续驶里程本来有200公里的,电池衰减到80%了,行驶160公里就要充电了。现在电动汽车续驶里程已经较高,衰减20%对用户的用车感受已经没有那么大了。


如上述电池的标准判断三元锂离子电池的寿命是由电池的循环次数来进行决定,此电池的循环次即充电循环,就是把充满电的电池电量耗尽,又充满的过程,假如把它折算成续驶里程的话,与电动汽车满电状态的工况法续驶里程差不多。


由于工况法续驶里程与实际续驶里程有一定的差异,再加上每完成一次充放电,电池容量就会有所缩小,即电池衰减是实时的,电动汽车续驶里程不可能一直保持新电池状态,所以在车企标注续驶里程的基础上打个7折就比较接近电动汽车在电池使用寿命周期内可行驶的总里程了。


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