基于时间老化的4种锂离子电池技术特性比较



基于时间老化的4种锂离子电池技术特性比较

电池制造商采用多种方法来延长锂离子电池的使用寿命，提高其效率，扩大其使用温度范围。这些可通过添加特定的电解液添加剂、改变电极材料或改变化学计量比来实现。因此，锂离子电池及其老化机制行为与电池化学和技术密切相关。对4种锂离子电池技术进行了为期3年的测试试验。主要研究了电池技术的老化行为，重点放在电压与电荷量的曲线、增量产能、电化学阻抗谱和能源效率上。

将4种锂电池放在室温（25℃±1℃）下存放6h，以便在开始测试之前建立一致的电池热稳定性。通过测量电池的剩余容量，将电池完全放电，然后在室温下以1C速率进行循环的全充电、放电过程。对电池完全充电后，以电池充电状态的20％为间隔进行放电。

研究结果表明，含有锰的锂电池对高温非常敏感，原因是在高温下由于与电解液发生反应而使锰溶解。通过锂电池的电压和充电曲线观察到，电池随着老化程度的提高而出现较高的内阻，而且含有锰的锂电池随着电池的老化其效率会显著降低，与磷酸铁锂电池和锂镍钴铝电池在高温和较高电容量时相比尤为明显；磷酸铁锂电池有较低的电压和低能量密度，但其却有很长的寿命和良好的热稳定性；而锂镍钴铝电池却是在电池循环寿命和更高性能之间的折衷选择。

刊名：Energy（英）

刊期：2015年第84期

作者：Akram Eddahech et al

编译：王迪