鉅大LARGE | 點擊量：780次 | 2021年11月01日
高比能量動力鋰離子電池壽命衰減難題要怎樣破局？
續(xù)駛里程是人們在選購新能源汽車時考慮的一個關鍵性指標，也是相關部門制定政策的緊要考量因素，因此，新能源車企對高比能量動力鋰離子電池更加偏愛，在三者的助推之下，高比能量動力鋰離子電池漸成主流。
然而，目前技術條件下的高比能量動力鋰離子電池壽命衰減快，鋰離子電池的循環(huán)壽命與整車里程壽命不一致，鋰離子電池的日歷壽命與整車使用年限不一致，這給新能源汽車的推廣帶來不少困擾。
為甚么高比能量鋰離子電池壽命衰減更快？
從微觀看，鋰離子電池在使用的過程中，內(nèi)部會發(fā)生電解液分析、活性材料失活、正負極結構坍塌導致鋰離子嵌入和脫嵌的數(shù)量減少等不可逆的電化學反應并導致容量下降。
尤其在高電壓和高溫條件下，高度脫鋰的正極表面極易與電解液發(fā)生反應，比如，充電狀態(tài)下的NCM811與電解液反應的活性，遠大于NCM111與電解液反應的活性。因此，充放電電壓越高、溫度越高，鋰離子電池容量下降越快。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
從宏觀看，要怎么樣準確測量電流、電壓和溫度，做好熱管理、功率管理和能量管理？要怎么樣感知高比能量動力鋰離子電池的壽命狀態(tài)，延長其使用壽命？毫無疑問，電池管理系統(tǒng)扮演緊要角色。
從不同維度探索處理之道
有關NCM811等高比能量動力鋰離子電池壽命衰減過快的問題，目前業(yè)內(nèi)的處理辦法多從材料、電解液、隔膜和電池管理系統(tǒng)等方面入手。
材料方面，可通過對NCM811的顆粒表面進行改性解決，提高其各項性能。由于電解液添加劑不同，電池的極化程度和極化速度也不同，因此，采用能夠降低電池內(nèi)部寄生反應的電解液，可以提高高比能量動力鋰離子電池的循環(huán)壽命和安全性。
鵬輝能源通過對陶瓷和聚合物多功能復合涂層的使用，提高了高比能量動力鋰離子電池在高溫、高壓下的穩(wěn)定性和安全性；此外，鵬輝能源還開發(fā)出硅碳負極專用的工藝體系和電解液，使電池的首效提高到86%及以上，處理了電池前50周的快速衰減問題，提高了電池的容量和試驗壽命。
在電池管理系統(tǒng)層面，同濟大學汽車學院副院長魏學哲教授提出了基于“電-熱-壽命”耦合模型的電池包優(yōu)化設計辦法，可對電池單體進行阻抗測量、容量估計，采集多空間、時間維度數(shù)據(jù)。同時，該設計可保證電池包的一致性，實現(xiàn)多因素、多物理場耦合。據(jù)魏學哲教授解析，這就是以壽命估計、預測和管理為核心的第三代電池管理系統(tǒng)（第一代電池管理系統(tǒng)以單體安全監(jiān)控為核心，第二代電池管理系統(tǒng)以SOC估計為核心），該管理系統(tǒng)有著完備的串并聯(lián)辦法、均衡辦法和熱管理辦法，可對高比能量動力鋰離子電池的壽命衰減進行有效管理。
在市場需求的拉動下，桑頓新能源、國軒高科、鵬輝能源等電池公司都展開了對高比能量動力鋰離子電池的布局，杉杉股份等材料公司也順勢而為，在上游做好了相應布局。業(yè)內(nèi)對高比能量動力鋰離子電池壽命衰減問題的探索，無疑有利于動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有利于新能源汽車的進一步推廣。
