比亞迪三元鋰電池組安全性和壽命怎么樣
來源:存能電氣 日期:2019-08-16 11:28 瀏覽量:次
比亞迪三元鋰電池組安全性和壽命怎么樣?我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在政策和市場雙重利好下砥礪前行,而動力電池作為其核心部件也受到越來越高的市場關(guān)注度。為了防止由于電池引發(fā)起火事故,比亞迪電池在研發(fā)過程中就已經(jīng)在一定程度上做到了規(guī)避風(fēng)險。目前,比亞迪乘用車上所使用的電池基本是三元鋰電池。比亞迪為何拋棄磷酸鐵鋰電池而換成三元鋰電池呢?本篇文章將通過分析三元鋰電池組的安全性和壽命,來解答疑惑。
比亞迪三元鋰電池組安全性
比亞迪在16年開始推出三元鋰電池的電動車,在體積和續(xù)航比上也完全不遜于特斯拉,最牛逼的還是通過針刺測試的三元鋰電池。
比亞迪的三元鋰電池采用的正極材料則為鎳鈷錳酸鋰,其和鎳鈷鋁酸鋰電池一樣,在能量密度更高的同時,保證了平衡續(xù)航和穩(wěn)定性,所以就成為了當(dāng)下消費(fèi)級電動車動力電池的首選。但是,鎳鈷錳酸鋰的熱穩(wěn)定性相比于鎳鈷鋁酸鋰更佳,同時鎳含量比例較少,在提升能量密度的同時兼顧安全性,能更好做到續(xù)航與安全的平衡,因此作為動力電池更為安全。
其次,鋰電池根據(jù)電芯的不同,外殼分為硬殼和軟包兩大類,硬殼材料主要有鋼殼和鋁殼兩類,軟包采用的是鋁塑復(fù)合膜材料。其中,硬殼根據(jù)其內(nèi)部正負(fù)極片的排列方式分為圓柱形和方殼型。簡單來說,當(dāng)下最主流的電池封裝方式有三種,圓柱型、方殼型和軟包型。
比亞迪采用方形鋁殼型封裝方式,這種方式能把電池的內(nèi)部材料卷覆得更加緊密,再加上有鋁殼限制,不容易膨脹所以相對安全。另外,方殼型封裝方式可在內(nèi)部配備防爆塞,如果有熱失控的情況,會從防爆塞的固定方向釋放膨脹空氣,不容易影響其它電芯。并且因?yàn)椴捎梅叫畏庋b,電芯間隙極小,加上鋁制外殼密度小、重量輕的優(yōu)勢,方殼型封裝的電池能量密度可以做到更高。
比亞迪三元鋰電池組安全性和壽命
比亞迪的電池管理系統(tǒng)通過實(shí)時監(jiān)測電池狀態(tài),在鋰電池組溫度異常時,通過空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行及時散熱或者加熱,保證電池安全以及壽命。并且在動力電池智能溫控系統(tǒng)上,動力電池包增加了電池加熱、冷卻功能,同時結(jié)構(gòu)上優(yōu)化增加隔熱保溫功能,使電池工作在適宜的溫度區(qū)間,延長電池壽命。
如果長期沒有給三元鋰離子電池充電,會降低其壽命。三元鋰離子電池需要在電子長期保持流動的狀態(tài)下才會達(dá)到其理想的使用壽命。三元鋰離子電池在全球的商業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)并不是很成熟,現(xiàn)在所占有的市場份額并不高。三元鋰電池的理論壽命約為800次循環(huán),在商業(yè)化的可充電鋰電池中屬于中等。
廠家不建議進(jìn)行深度充放電,不然會對電池的正負(fù)極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷,若是以淺充淺放來計(jì)算的話,循環(huán)壽命至少有1000次。另外,鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電,電池壽命會大幅下降到不足200次。
三元鋰電池組壽命影響的因素
1、設(shè)計(jì)和制造工藝的影響
在電池設(shè)計(jì)過程中,材料的選擇是重要的因素。不同的材料性能特性不同,所研發(fā)的電池性能也有差距。正負(fù)極材料匹配的循環(huán)性能好,電池的循環(huán)壽命才會長。在配料方面,要注意正、負(fù)材料的添加量。
2、充電截止電壓的影響
NMC材料的脫鋰數(shù)量與充電截止電壓成正比,也就是說充電截止電壓越高NMC材料的脫鋰量也就越大,相應(yīng)地材料的結(jié)構(gòu)也就越不穩(wěn)定。因此需要根據(jù)三元鋰電池組的設(shè)計(jì)壽命合理選擇充電截止電壓。
3、正負(fù)極壓實(shí)
正負(fù)極壓實(shí)過高,雖然可以提高電芯的能量密度,但是也會一定程度上降低材料的循環(huán)性能,從理論來分析,壓實(shí)越大,相當(dāng)于對材料的結(jié)構(gòu)破壞越大,而材料的結(jié)構(gòu)是保證鋰離子電池可以循環(huán)使用的基礎(chǔ)即鋰離子電池壽命的周期。
4、使用環(huán)境
三元鋰電池組的使用環(huán)境雖然很廣泛,但是還是有要求的,鋰離子電池對于溫度是極其敏感的,如果長期處于冰點(diǎn)以下使用,可能對電池壽命造成極大影響和危害。
技術(shù)路線之爭出現(xiàn)在科學(xué)發(fā)展史的方方面面。今天三元鋰電池贏了磷酸鐵鋰電池,但是也許用不了多久,就會有新的電池取代三元鋰電池。在這個高速發(fā)展的行業(yè)當(dāng)中,企業(yè)必須對技術(shù)保持高度的敏感性。
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