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現(xiàn)階段大多數(shù)廠家多是采用發(fā)熱管或者燃油加熱烘干老化電池,電池老化房的使用時(shí)間長,使用頻率高,能耗大,鋰電池的循環(huán)壽命,一直是電動(dòng)汽車買家較關(guān)心的參數(shù)之一。鋰電池是怎樣變老的?老化總是與失效連在一起出現(xiàn),但確切的說,老化和失效是兩個(gè)概念。老化,是指動(dòng)力電池性能參數(shù)隨著時(shí)間的推移變差,是量變過程,參數(shù)主要指電池可用容量、內(nèi)阻和功率。失效,是電池完全失去工作能力的過程,時(shí)間上相對(duì)短暫,是質(zhì)變。老化的積累是失效的一個(gè)重要原因。
1 影響老化的因素
動(dòng)力電池工作溫度是15℃-35℃,但在日常應(yīng)用中,不可能完全滿足電池的需要,因此,常見的影響電池老化的場景就是高溫,低溫。
除了環(huán)境以外,電池工作參數(shù),也會(huì)對(duì)老化起到加速或者減速的作用,因此電芯充放電參數(shù)的選擇影響顯著。
在以上列舉的外部因素作用下,電池電極材料等在電化學(xué)反應(yīng)過程中,發(fā)生正常充放電以外的副反應(yīng),導(dǎo)致老化的發(fā)生。
2 典型老化過程
老化過程中,具體都會(huì)發(fā)生哪些細(xì)節(jié)過程,跟正負(fù)極材料,電解液和隔膜的選擇有密切關(guān)系,本文解說大略的老化過程,暫時(shí)不針對(duì)具體材料做詳細(xì)解釋。
2.1 高溫老化
50℃至60℃,是一般鋰電池能夠允許的工作溫度范圍上限。在較高溫度下進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),電解液活性較強(qiáng),容易發(fā)生分解反應(yīng),分解產(chǎn)物與正極材料結(jié)合,是對(duì)正極材料的消耗;正極結(jié)構(gòu)材料遭到腐蝕,晶格結(jié)構(gòu)由于缺少足夠材料的支撐發(fā)生坍塌,鋰離子的空位減少,正極容納鋰離子的能力下降,使得電池容量遭受損失;
同時(shí),正極材料反映的產(chǎn)物,游蕩在電解液中,可能附著在正負(fù)極電極的表面。電極表面被不能參與充放電過程的物質(zhì)覆蓋,阻礙了電化學(xué)過程的順利發(fā)生,電芯內(nèi)阻增加。
高溫過程對(duì)老化的影響,主要在正極發(fā)生,對(duì)負(fù)極的影響占比較小。

2.2 低溫老化
環(huán)境溫度達(dá)到0℃以下,鋰電池的性能開始受到低溫的明顯影響。SIE膜,是電芯化成過程中,負(fù)極材料與電解液之間反應(yīng)生成的一層鈍化膜,對(duì)負(fù)極材料具有保護(hù)作用。
在低溫工作過程中,SEI膜生長,消耗部分電解液中的活性鋰離子,使得電解液中導(dǎo)電離子的濃度降低,電池可用容量遭到永久性損失。SEI膜的增厚,使得鋰離子穿過膜層到達(dá)負(fù)極的困難增加,與導(dǎo)電鋰離子的濃度降低問題疊加在一起,電芯內(nèi)阻隨之增大。


