鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1093次 | 2021年03月26日
磷酸鐵鋰離子電池包壽命衰減的重要原因是什么
磷酸鐵鋰離子電池包壽命衰減的重要原因:
1、鋰離子電池包內(nèi)阻，尤其是極化內(nèi)阻的不一致，使得個別電池在充放電過程中電壓變化劇烈，從而導(dǎo)致整個電池組的變化劇烈;
2、單體超薄電池電壓的不一致，將影響電池組的調(diào)峰能力，使得整體鋰離子電池組放出的能量降低;
3、由于超薄電池工作中有放熱和吸熱過程，電池溫度會不斷變化，當(dāng)過熱時，會帶來性能下降和安全隱患，事實(shí)證明，近年發(fā)生的電動汽車運(yùn)營和測試起火的導(dǎo)火索都是因?yàn)檫^溫保護(hù)不到位引起電池發(fā)熱起火的，電池類型不但有錳酸鋰，磷酸鐵鋰離子電池包也是如此;
4、容量是離散性中最嚴(yán)重的因素，容量不一致重要引起兩個方面的性能問題，一是部分磷酸鐵鋰離子電池包會處于過充過放狀態(tài)，導(dǎo)致燃燒、爆炸等不安全因素，二是低容量單體電池因?yàn)樘嵩缃Y(jié)束工作，影響到整個超薄電池組中其他單體電池的能量不能完全釋放，從而引起整個鋰離子電池組的壽命衰減。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
5、電解液的氧化分解與界面反應(yīng)
1.電池性能分析
以0.02C小倍率對電池進(jìn)行充放電，中電池電壓曲線中包含鋰離子嵌入脫出石墨導(dǎo)致的多個平臺，說明0.02C倍率已經(jīng)為鋰離子嵌入脫出過程中石墨結(jié)構(gòu)的弛豫供應(yīng)了足夠的時間，可以有效消除極化對循環(huán)造成的影響。
與0.5倍率相比，將充放電倍率降低到0.02C只能使存儲181和575d電池的容量保持率新增0.8%和1.4%。因此，長期高溫存儲導(dǎo)致的電池容量衰減是不可逆的容量衰減。此外，顯示，電池的直流內(nèi)阻隨存儲時間延長而增大的幅度并不顯著，這也說明電池內(nèi)部極化不是導(dǎo)致日歷存儲電池容量不可逆衰減的重要原因。
2.電池容量衰減機(jī)理分析
為了分析電池容量衰減根源，將經(jīng)過高溫存儲的電池以1C倍率充電至100%SOC或者放電至100%DOD后拆解。分析拆解出來的極片，以考察高溫存儲對陰陽極活性材料結(jié)構(gòu)、元素組成和電化學(xué)性能的影響。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
物相分析
經(jīng)過不同高溫存儲時間電池陰極片在100%DOD時的XRD圖。與LiFePO4及FePO4的XRD標(biāo)準(zhǔn)譜比較，極片所有衍射峰都對應(yīng)，未檢測到雜相。
高溫存儲后電極片的電化學(xué)性能
將不同存儲時間的電池在100%SOC拆解，以其中的極片作為工作電極、鋰片作為對電極制作扣式電池，以0.1C倍率進(jìn)行充放電測試。
不同存儲時間電池的陰極活性物質(zhì)首次放電比容量均高于155mAh/g，與未經(jīng)存儲電池的陰極活性物質(zhì)的比容量接近，說明存儲對LiFePO4結(jié)構(gòu)沒有明顯破壞。圖3(c)中扣式電池的恒壓充電的比容量稍有新增，但充電總比容量仍與未經(jīng)存儲電池的陰極活性物質(zhì)的比容量接近。說明經(jīng)過575d存儲后電池陰極的極化增大，但陰極材料的儲鋰能力并未受到影響，可能與存儲過程中電解液分解產(chǎn)物沉積有關(guān)。
經(jīng)過181和575d存儲的電池陽極組裝的扣式電池可逆比容量分別為335.6和327.1mAh/g，分別比未經(jīng)存儲的電池陽極組裝的扣式電池可逆比容量小0.8%和3.0%，說明高溫存儲對石墨儲鋰能力影響也非常小。出于電池安全角度考慮，全電池中陽極總?cè)萘客ǔ３^陰極總?cè)萘康?0%以上，故高溫存儲造成的陽極不可逆容量衰減不會對全電池容量造成影響。
存儲181和575d電池陽極首次充電比容量分別為未經(jīng)存儲電池陽極首次充電比容量的90.4%和84.5%，與實(shí)際電池的容量保持率接近。所以，電池容量衰減的重要原因是全電池中活性鋰離子的損失。
