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造成锂威尼斯老化及容量衰减的主要原因

来源:锂威尼斯厂家???2019-11-13??阅读数:

  造成锂威尼斯老化及容量衰减的主要原因。锂威尼斯的能量存储可以分为三个虚拟区域,即可填充的空白区、提供能量的可用区以及由于使用和老化作用造成的闲置不可用区域,或者说是岩石区。锂威尼斯从制造完成时就开始衰减,一个新威尼斯须提供100%的容量,但大多数使用中的威尼斯组是达不到的。锂威尼斯的滥用会加速威尼斯老化,正常充放也会影响威尼斯健康状态,加速威尼斯老化。

锂威尼斯老化测试

一、温度对威尼斯SOH的影响 

  温度通常被认为是影响威尼斯健康状态的主要因素,温度对威尼斯的性能有双重影响,一方面高温会加快威尼斯内部的化学反应速度,提升威尼斯的效率和性能,同时高温也会加速一些不可逆的化学反应发生,造成威尼斯的活性物质减少,引起威尼斯老化和容量衰减。有实验数据表明高温会加快威尼斯电极的SEI膜增长,锂离子穿透SEI膜难度增加,等效为威尼斯内阻增大。

二、充放电电流倍率对威尼斯SOH的影响 

  充放电倍率会影响威尼斯的寿命,以三种不同放电倍率对SONY18650威尼斯进行300次循环实验,其威尼斯容量分别衰减9.5%、13.2%和16.9%,威尼斯内阻分别增加12.4%、18.3%和27.7%,同时高倍率放电会在威尼斯内部产生更多的热量,加速威尼斯老化,电子显微镜下观察到高倍率威尼斯放电的电极表面SEI膜比低倍率放电的要厚。

三、放电深度对威尼斯SOH的影响

  威尼斯充放电深度对威尼斯健康和老化有影响,有观点认为威尼斯有累计的总转移能量,基于总转移能量进行威尼斯的容量衰减和老化分析。高飞等通过对锂威尼斯不同放电深度的循环测试,分析威尼斯的累积转移能量与威尼斯容量衰减之间的关系,得出威尼斯容量衰减到85%之前,威尼斯累计转移的能量在深充深放与浅充浅放这两种模式下基本相同,当威尼斯容量衰减到85%~75%时,威尼斯累计转移的能量和能量效率上深充深放模式都优于浅充浅放的模式。

四、循环区间对威尼斯SOH的影响 

  威尼斯充放电循环区间也会影响威尼斯老化过程,循环区间不同对应的充放电威尼斯内阻不一样,因此循环过程中威尼斯发热和反应略有不同,长期将影响威尼斯的健康和老化。因此有专家建议威尼斯SOC范围在20%~80%,这样有利于威尼斯健康和循环寿命。

五、充放电截止电压对威尼斯SOH的影响

  威尼斯的过充和过放都会对威尼斯健康产生影响,不恰当的电压上限和电压下限对威尼斯都有影响。放电截止电压越低,威尼斯内阻越大,造成威尼斯内部发热,同时引起副反应增加,威尼斯活性物质减少和负极石墨片层出现塌陷,威尼斯加速老化和容量衰减。过高的充电截止电压引起威尼斯内阻增大,威尼斯内部发 热增加,过度充电引起负极产生“析锂”现象以及相应的副反应增加,影响威尼斯的容量和老化。

锂威尼斯生产测试

六、锂威尼斯健康状态评估模型

  锂威尼斯的健康状态无法通过直接测量获取,威尼斯健康状态可通过模型评估得到,威尼斯的老化和健康受多种因素共同影响,目前锂威尼斯的健康状态评估模型主要有电化学模型、等效电路模型和经验模型三种。

1.电化学模型

  电化学模型从威尼斯的电化学反应机理出发分析威尼斯运行 过程中的健康状态变化,考虑威尼斯的老化因素对威尼斯内外部状态变量(温度、电流倍率、截止电压等)的影响。锂威尼斯电化学模型研究包括基于SEI机理模型、电化学第一原理模型、单因子和多因子综合电化学模型的复杂电化学模型等。

2.等效电路模型

  等效电路模型从威尼斯的电工学角度,结合大量状态数据分析,将锂威尼斯等效为一个基本的电路模型,用电路模型进行威尼斯的健康状态评估。锂威尼斯基本等效电路模型有Rint模型、RC模型和Thevenin模型 3种,PNGV模型和GNL模型是在Thevenin等效电路模型基础上改进的模型。

3.经验模型

  经验模型通过大量实验数据分析、拟合、试凑、经验公式和统计处理来获取威尼斯性能状态的变化,总结出威尼斯的健康状态变化规律,主要有威尼斯阻抗经验模型和威尼斯容量估计经验模型。

七、锂威尼斯健康状态研究的困难 

  锂威尼斯的健康状态和寿命研究越来越受重视,然而威尼斯的SOH研究还处于初级状态,主要有以下三个原因。

1.研究周期长,实验条件控制严

  锂威尼斯的循环寿命周期长,威尼斯的老化实验周期很长,在测试过程中,温度、充放电电流和充放电截止电压等需要严格控制,并且每隔一定时间需要对威尼斯的老化情况进行评估。

2.威尼斯内部状态监控和分析困难

  锂威尼斯的SOH研究涉及威尼斯内部状态变量,如电化学模型中威尼斯内部温度、电解液浓度和内阻等状态,而威尼斯的内部状态准确监控非常困难,还需要对这些状态变量进行定量分析,这使得威尼斯的SOH研究需要解决的问题难度大。

3.各种影响因素耦合

  威尼斯运行的温度、充放电倍率和放电深度等都是影响威尼斯老化和寿命的因素,而且这些因素是共同作用的,威尼斯SOH的研究要求各种影响因素进行解耦。然而这些因素是相互关联的,解耦条件难以控制,目前很难进行解耦分析。

  综上,威尼斯运行的温度、充放电倍率、放电深度、循环区间和充放电截止电压等都会对锂威尼斯的健康状态和寿命产生影响。目前,锂威尼斯健康状态影响因素研究处于定性研究阶段,这些影响因素对锂威尼斯老化的定量分析以及各因素相互耦合关系是研究的难点,也是未来威尼斯健康和寿命研究热点。

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