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淺談工業(yè)車輛鋰電池實(shí)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(huì)分解和收縮,這種情況下也會(huì)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(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(huì)損失一部分的電解液,同時(shí)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(huì)造成電解液的分解。例如當(dāng)電池過充時(shí),即正極材料化合價(jià)升高(過多失去電子),此時(shí)正極材料還原性很強(qiáng),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(shí)還會(huì)生成氣體引發(fā)機(jī)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(huì)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(huì)不斷的增大  
工業(yè)車輛鋰電池實(shí)際應(yīng)用中關(guān)注點(diǎn)
1.防止低溫充電,鋰電池實(shí)驗(yàn)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(qiáng)行充電都是以犧牲電池質(zhì)量壽命為代價(jià)。
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(shí)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(duì)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(qiáng)行充電都是以犧牲電池質(zhì)量壽命為代價(jià)。
內(nèi)部工藝
1.電芯單體采用鋁殼加強(qiáng)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(diǎn)焊接工藝,相對(duì)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(xiǎn)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(jì)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(shí)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(diǎn)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(dòng)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(huì)超過55度,導(dǎo)致保護(hù)性停機(jī)
2.避免鋰電池附近的液壓油及電機(jī)使用問題高溫形成熱源過高溫度保護(hù)性停機(jī)。
3.隔絕熱源鋰電池采取多種設(shè)計(jì)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(jì),所有產(chǎn)品提供5年1萬小時(shí)的質(zhì)保。其研究開發(fā)的獨(dú)立電池組技術(shù)通過降噸位使用壽命超過15年以上。同時(shí)依據(jù)新能源汽車行業(yè)的成熟經(jīng)驗(yàn)以及遠(yuǎn)程管理的技術(shù)與主機(jī)廠積極配合提供“車體銷售+鋰電租賃”的新模式業(yè)務(wù)。

鋰享新能源科技(上海)有限公司
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