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锂离子电池有哪些使用条件影响?


锂离子电池是一种二次电池(充电电池)它主要依靠Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌来工作。随着新能源汽车等下游产业不断发展,锂离子电池的生产规模正在不断扩大。那么,锂离子电池一般会有哪些使用条件影响?

?锂离子电池

温度
温度对内阻大小的影响是显而易见的,温度越低,电池内部的离子传输就越慢,电池的内阻就越大。电池阻抗可以分为体相阻抗、SEI膜阻抗和电荷转移阻抗,体相阻抗和SEI膜阻抗主要受电解液离子电导率影响,在低温下的变化趋势与电解液电导率变化趋势一致。
相较体相阻抗和SEI膜阻在低温下的增幅,电荷反应阻抗随温度降低增加更加显著,在-20℃以下,电荷反应阻抗占电池总内阻的比例几乎达到100%。
SOC
当电池处于不同的SOC时,其内阻大小也不相同,尤其是直流内阻直接影响着电池的功率性能,进而反映电池在实际状态下的电池性能:锂电池直流内阻随电池放电深度DOD的增加而增加,在10%~80%的放电区间时内阻大小基本不变,一般在较深的放电深度时内阻增加显著。
存储
随着锂离子电池存储时间的增加,电池不断老化,其内阻不断增大。不同类型的锂电池内阻变化程度不同。在经历9-10月长时间的存储后,LFP电池的内阻增加率比NCA和NCM电池的内阻增加率高。内阻的增加率与存储时间、存储温度和存储SOC相关.
循环
不管是存储还是循环,温度对电池内阻的影响都是一致的,循环温度越高,内阻增加率越大。而不同的循环区间对电池的内阻影响也不相同,电池内阻随着充放电深度的提高而加速增长,内阻的增幅与充放电深度的加强成正比。
除了循环中充放电深度的影响,充电截至电压也有影响:太低或太高的充电电压上限会使得电极的界面阻抗加大,太低的上限电压下不能够很好地形成钝化膜,而太高的电压上限会导致电解液在LiFePO4 电极表面氧化分解形成电导率低的产物。
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