鉅大LARGE | 點擊量:965次 | 2020年10月02日
什么因素影響著鋰離子電池的循環壽命以及價格?
什么因素影響鋰離子電池的循環使用壽命呢?
材料種類
關于鋰離子電池生產廠家來說,材料的選擇是影響鋰離子電池性能的第一要素,選擇了循環性能較差的材料,工藝再合理、制做再完善,電芯的循環也必然無法保證。選擇了較好的材料,即使后續制成有些許問題,循環性能也可能不會差的過于離譜,從材料角度來看,一個全電池的循環性能,是由正極與電解液匹配后的循環性能、負極與電解液匹配后的循環性能這兩者中,較差的一者來決定的,材料的循環性能較差,一方面可能是在循環過程中晶體結構變化過快從而無法繼續完成嵌鋰脫鋰,一方面可能是由于活性物質與對應電解液無法生成致密均勻的SEI膜造成活性物質與電解液過早發生副反應而使電解液過快消耗進而影響循環。
電解液量
大容量鋰離子電池電解液量不足對循環出現影響重要有三個原因,一是注液量不足,二是雖然注液量充足但是老化時間不夠或者正負極由于壓實過高等原因造成的浸液不充分,三是隨著循環電芯內部電解液被消耗完畢。
水分
過多的水分會與正負極活性物質發生反應、破壞其結構進而影響循環,同時水分過多也不利于SEI膜的形成,但是在痕量的水分難以除去的同時,痕量的水也可以一定程度上保證電芯性能。
鋰離子電池價格的影響因素
一、電芯的選型:
一是不同材料體系電芯的選型會影響到整個鋰離子電池價格。鋰離子電池根據正極材料的不同,會有錳酸鋰(3.6V)、鈷酸鋰(3.7V/3.8V)、鎳鈷錳酸鋰(俗稱三元,3.6V)、磷酸鐵鋰(3.2V)、鈦酸鋰(2.3V/2.4V)等多種材料體系的電芯,其不同材料體系的電芯,其電壓平臺、安全系數、循環使用次數、能量密度比、工作溫度等都不相同。
二是不同品牌的電芯的價格也會相差很大,總的價格梯度可分為:特種電芯(包括超低溫、超高溫、超高倍率、異型)、日系(松下、三洋、索尼)、韓系(三星、LG)、國產(國產又分為一線(力神、比克、比亞迪、ATL)、二線,甚至可以分到五線、六線),同材料體系而不同品牌的電芯,價格差異也會非常之大,而且通過市場優勝劣汰出來的各品牌電芯的品質(安全型、一致性、穩定性)基本上是與價格成正比的。
二、鋰離子電池PCM的需求和設計
PCM設計可分為:基本保護、通訊、BMS
基本保護:基本保護含過充、過放、過流和短路保護,可以根據產品需求新增過溫保護等
通訊:通訊協議可分為I2C、RS485、RS232、CANBUS、HDQ、SMBUS等,還有簡單的電量顯示,可以采用加電量計采用LED指示。
BMS:BMS是BATTERYMANAGEMENTSYSTEM的第一個字母簡稱組合,稱之謂電池管理系統,俗稱之為電池保姆或電池管家,重要就是為了智能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。其重要功能包括:電池物理參數實時監測;電池狀態估計;在線診斷與預警;充、放電與預充控制;均衡管理和熱管理等。次系統多應用于電動汽車電池。
三、鋰離子電池外殼的需求與設計
鋰離子電池外殼設計可分為:PVC熱封、塑膠、金屬
PVC熱封:電池組外部具體采用什么樣的外殼封裝形式,重要是取決于客人的產品具體需求,關于采用PVC熱封的封裝形式,一般適用于電芯串并數量不多,整體重量較輕(≤2kg)的情況下,可以采用。但是關于整體重量≥1kg的電池組,要在電芯之間加固定支架,外圍加玻纖板防護后,再采用PVC熱封。
塑膠:采用塑膠外殼,重要是不同的電池組定型后,涉及到的外殼有可能要開模,模具費用是一筆不小的開支,如開發前期,產品未定型,可以采用手板外殼打樣(手板強度不如開模定型后材質強度),對外殼的材質和工藝(特別是帶三防要求)要求不同,也會影響成本。
金屬:金屬外殼也是和塑膠外殼相同,產品未定型前或數量需求不多,建議采用鈑金制樣,這樣重要是制樣交期較短,如批量較大,也建議開模。關于金屬外殼有防水等級要求的,也會大大影響到成本,還有就是特殊材質(如鈦合金等)金屬外殼要求的,成本會更高。
鋰離子電池的成本重要由電芯、PCM、結構件構成,另要加上公司的PACK費用、老化費用、管理費用等。同時由于產品技術難度,采購用量,不良率的要求不同,鋰離子電池價格也會相差很大!
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