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淺談工業(yè)車輛鋰電池實際應(yīng)用中衰減的原因分析

2018-08-21 06:58 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:鋰享新能源科技(上海)有限公司 來源:鋰享新能源科技(上海)有限公司
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4. 隔膜損傷(避免高溫)確保溫度均衡
  首先電池電極表面一旦存在金屬鋰枝晶,則就有可能刺穿隔膜,引發(fā)正負(fù)極的短路。除此之外隔膜在高溫環(huán)境下會分解和收縮,這種情況下也會引起短路。而一旦正負(fù)極短路,那么電子就無需通過外部電路即可到達(dá)正極,那么電池的整個電化學(xué)反應(yīng)就失控了,產(chǎn)生過流、過溫的現(xiàn)象從而進(jìn)一步損傷電池,并引起熱失控等更嚴(yán)重的問題。圖片顯示實驗室環(huán)境25度與45度使用下電池的壽命下降接近一倍。

國內(nèi)某款最好電芯25度及45度的實驗室數(shù)據(jù)參考

5. 電解液的損耗和分解(過壓、欠壓)
  前面提到SEI膜的生成過程就會損失一部分的電解液,同時電池電解液的配方是根據(jù)該電池的電壓工作區(qū)間確定,因此不合理的使用電池(過壓欠壓)也會造成電解液的分解。例如當(dāng)電池過充時,即正極材料化合價升高(過多失去電子),此時正極材料還原性很強,就容易通過與電解液發(fā)生反應(yīng)來得到電子,反應(yīng)不僅消耗了電解液和正極材料,同時還會生成氣體引發(fā)機械形變和漏液的隱患。
6. 集流體氧化(質(zhì)量要求)
  集流體長期和電解液接觸過程中會被氧化,正集流體表面形成的氧化鋁,負(fù)集流體表面形成氧化銅;隨著氧化程度的加劇,電子導(dǎo)通性能就收到影響,相當(dāng)于電池的歐姆阻抗隨著充放電循環(huán)會不斷的增大  
工業(yè)車輛鋰電池實際應(yīng)用中關(guān)注點
1.防止低溫充電,鋰電池實驗室的溫度通常在25度,低溫充電造成壽命縮短。尤其是長江以地區(qū)在冬季中的使用,在購買階段就要選購自帶充電加熱功能的鋰電池。調(diào)整BMS參數(shù)讓其在零度以下環(huán)境中強行充電都是以犧牲電池質(zhì)量壽命為代價。
2.杜絕高溫使用,高溫環(huán)境影響使用壽命巨大,磷酸鐵鋰電池實際的使用溫度上限在55度左右,過高的溫度同樣需要犧牲壽命。鋰電池高溫來自內(nèi)部散熱平衡及外部熱源。對于工廠來自技術(shù)的支持主要采用方法。調(diào)整BMS參數(shù)讓其在55以上環(huán)境中強行充電都是以犧牲電池質(zhì)量壽命為代價。
內(nèi)部工藝
1.電芯單體采用鋁殼加強散熱性能,選用一致性最好的電芯配組,棄用內(nèi)阻大的垃圾電芯。
2.激光焊接模的組表面是整面的鋁板多點焊接工藝,相對于落后的螺絲銅條的連接既防止了大電流連接不良的安全風(fēng)險又確保了大面積鋁板的散熱效果。
3.  箱體內(nèi)部水循環(huán)散熱設(shè)計部分汽車工藝要求(最好的技術(shù))。
4.  部分廠家采取加裝風(fēng)扇的附屬裝置,這種工藝的不足之處在于犧牲電池的基本防水要
   求。安全性能得不到保證,同時開放的空間加上外部空氣流入流出很容易讓電芯表面形
   成厚厚的灰塵反而無法起到散熱的作用,如果外部熱源高于內(nèi)部更是熱上加熱。

激光焊接的模組表面示意圖:散熱鋁板 多點激光焊接 溫控傳感器 模組固定支架

    

   手工軟連接形成模組工藝 螺絲 銅片 溫控傳感器 (散熱面積小 防震動差)

外部熱源
1.避免陽光下直接爆曬,夏日直曬下表面溫度會超過55度,導(dǎo)致保護(hù)性停機
2.避免鋰電池附近的液壓油及電機使用問題高溫形成熱源過高溫度保護(hù)性停機。
3.隔絕熱源鋰電池采取多種設(shè)計與熱源隔絕,車體之間避免直接熱傳導(dǎo)。

  鋰享新能源(上海)有限公司提供的全系列產(chǎn)品:激光模組焊接工藝成熟的熱平衡工藝,北方地區(qū)提供低溫加熱充電的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,所有產(chǎn)品提供5年1萬小時的質(zhì)保。其研究開發(fā)的獨立電池組技術(shù)通過降噸位使用壽命超過15年以上。同時依據(jù)新能源汽車行業(yè)的成熟經(jīng)驗以及遠(yuǎn)程管理的技術(shù)與主機廠積極配合提供“車體銷售+鋰電租賃”的新模式業(yè)務(wù)。

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