电动汽车电池为什么会衰减

电动汽车电池会衰减原因主要有内部和外部两方面。

内部因素包括

正极材料衰减老化如钴酸锂正极长时间工作或过充会导致锂离子过脱出和钴离子混排磷酸铁锂正极不同位置腐蚀速率和性能衰退速度不同三元材料长期循环后可能结构坍塌、钴离子溶出、锂镍混排等

负极材料衰减老化锂离子在负极嵌入和脱出会造成体积变化常见的石墨负极易发生结构变化和性能衰减转换反应和合金化反应类型的负极应用受限负极形成的 SEI 膜破裂和重新生长会消耗活性锂离子、增加界面电阻

电解液分解老化常用的六氟磷酸锂稳定性不理想遇高温和水分会分解碳酸酯类溶剂抗氧化性弱易氧化分解产生副反应

隔膜和铜铝箔衰减老化隔膜孔隙堵塞、尺寸和孔隙率变化会影响内阻和容量集流体与电极接触变差、被腐蚀会导致内阻升高、不可逆容量增加过放电还可能出现析铜等问题。

外部因素包括

充放电区间在完全满电和空电的不稳定状态及极高或极低 SOC 下电池内部化学体系副反应速率增加易造成结构破坏和性能衰减电池管理系统会留有安全冗余

环境温度高温时化学体系活性和副反应速率增加低温时活性下降容易出现低温析锂55℃和 0℃时电池循环寿命和性能会受明显影响

充放电倍率大倍率充放电可能在负极表面产生析锂、造成更大极化和更高温度导致副反应速率加快、循环寿命衰减加快

循环次数和一致性电池系统由大量单体电池集成存在木桶短板效应电池一致性对性能至关重要容量衰减规律前期平缓后期加速后期电池一致性恶化可能加速个别电池衰减影响整个电池系统。

综合来看电池寿命衰减由内外部因素共同决定在电动汽车运行和维护中要综合考虑多因素进行有效的寿命评估和一致性管理。