哪些因素會(huì)影響汽車鋰電池的性能?
影響汽車鋰電池性能的因素主要有以下幾個(gè)方面。
首先是溫度,低溫會(huì)降低鋰電池活性,反應(yīng)速度減慢,電解液導(dǎo)電性變差,導(dǎo)致電池性能下滑。低溫下,正負(fù)極材料收縮,能嵌入的鋰離子減少,大量鋰離子留在電解液中,同時(shí)電解液變粘稠甚至凝固,鋰離子運(yùn)動(dòng)緩慢,充電過程變慢。而且低溫會(huì)使負(fù)極形成更厚的 SEI 膜,循環(huán)鋰被損耗,阻抗增大,還可能導(dǎo)致鋰離子析出形成鋰枝晶,造成不可逆損傷,影響電池性能和壽命。
高溫也會(huì)對(duì)鋰電池產(chǎn)生不良影響,超過 45℃鋰離子電池易出現(xiàn)安全問題。高溫下電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng),如 SEI 膜分解、嵌入鋰與電解液反應(yīng)、電解液分解、正極活性材料分解等,導(dǎo)致電池漏液、放氣、冒煙甚至燃燒爆炸。高溫還會(huì)使長期處于低電位的陽極還原電解液,造成活性鋰離子損失,加速電池老化,降低電池循環(huán)壽命。
其次是電池種類,比如三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池各有特點(diǎn)。三元鋰電池能量密度高、重量輕,但安全性欠佳;磷酸鐵鋰電池安全性好,但能量密度低、重量大,低溫性能較差。
然后是過充電,這是導(dǎo)致鋰電池加速退化的主要原因之一,會(huì)使電池性能快速退化。
另外,電池溫差也有影響,包括電池內(nèi)部溫差和單體之間的溫差。內(nèi)部溫差過大會(huì)造成阻抗、電流、產(chǎn)熱不均,影響使用性能和加快容量衰減;單體間溫差過大會(huì)導(dǎo)致各單體使用性能、容量衰減速率不一致,影響總成整體表現(xiàn)。
要提升鋰電池性能,可選擇導(dǎo)電性更好的活性材料、優(yōu)化電解液成分、改善負(fù)極 SEI 膜成分、抑制正極表面物質(zhì)的溶出等,降低電池整體阻抗。
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