鉅大LARGE | 點擊量：8673次 | 2018年05月08日
電動汽車鋰電池壽命可以用過多久
在磷酸鐵鋰制備時的燒結過程中，氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。單質鐵會引起電池的微短路，是電池中最忌諱的物質。這也是日本一直不將該材料作為動力型鋰離子電池正極材料的主要原因。2、磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導致鋰離子電池的能量密度較低。低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。3、材料的制備成本與電的制造成本較高，電池成品率低，一致性差。磷酸鐵鋰的納米化和碳包覆盡管提高了材料的電化學性能，但是也帶來了其它問題，如能量密度的降低、合成成本的提高、電極加工性能不良以及對環(huán)境要求苛刻等問題。盡管磷酸鐵鋰中的化學元素Li，F(xiàn)e與P很豐富，成本也較低，但是制備出的磷酸鐵鋰產品成本并不低，即使去掉前期的研發(fā)成本，該材料的工藝成本加上較高的制備電池的成本，會使得最終單位儲能電量的成本較高。4、產品一致性差。目前國內還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問題。從材料制備角度來說，磷酸鐵鋰的合成反應是一個復雜的多相反應，有固相磷酸鹽、鐵的氧化物以及鋰鹽，外加碳的前驅體以及還原性氣相。在這一復雜的反應過程中，很難保證反應的一致性。但磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵穩(wěn)固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會像鈷酸鋰一樣結構崩塌發(fā)熱或是形成強氧化性物質，因此擁有良好的安全性。有報告指出，實際操作中針刺或短路實驗中發(fā)現(xiàn)有小部分樣品出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象，但未出現(xiàn)一例爆炸事件，而過充實驗中使用大大超出自身放電電壓數倍的高電壓充電，發(fā)現(xiàn)依然有爆炸現(xiàn)象。雖然如此，其過充安全性較之普通液態(tài)電解液鈷酸鋰電池，已大有改善。此外，磷酸鐵鋰電池一般被認為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬)，無毒，無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對的綠色環(huán)保電池證。2015年以來，全國已有8起純電動客車、混合動力客車發(fā)生自燃事故，電池安全問題又一次被推向風口浪尖。在現(xiàn)有已經報告的電池安全事故中，原因有很多種：有電池漏液的、有電池短路的、有過充的等等各種因素所導致的。電池安全不應該只針對磷酸鐵鋰或三元電池種類進行討論，特斯拉用的是鈷酸鋁，從材料角度評價其安全特性比目前國內許多廠家生產的三元電池差，但是特斯拉從電池PACK層面來保證電池系統(tǒng)的安全使用，事實證明也是可以的，因此安全是要從多個維度進行評價，從整車系統(tǒng)使作角度可以認為保證PACK級別的安全比關注電池本身的材料體系安全更為合理客觀。從產業(yè)引導方面看，應該鼓勵先進技術的應用，只有具備更好功率密度特性和能量密度特性的性價比更好的電池的出現(xiàn)才能夠更好支撐新能源汽車產業(yè)的發(fā)展。要提升鋰離子電池的能量密度，有以下方法：1.提高正極活性物質的比例：鋰離子做為能量載體，鋰離子才能穿越隔離膜到負極參與反應，可是鋰離子在正極的比例小於1%，其餘都是鋰氧化物，因此必須提高正極活性物質的比例。2.提高負極活性物質的比例：為了因應正極鋰離子濃度提高的情況，以避免不可逆的化學反應反造成能量密度衰減。3.提高正極材料的反應活性：增加正極鋰離子參與負極化學反應的比例，然而正極活性物質的比例有上限，因此研究新的正極材料是提高材料反應活性的方法。4.提高負極材料的反應活性：這不是主要的解決方法，但可解少負極材料的質量，負極多為石墨，可將其改為新的負極材料或奈米碳管等以提升活反應效率。5.其他部分的減重以獲提升效率。至於，充放電速率的提升方法為：1.提高正負極離子的擴散能力：正負極活性材料都盡量薄，且在活性物質的內部具有足夠且均勻的孔隙，以利離子通過。2.提高電解質離子導電率：以加快鋰離子在正負極之間往來的速度。3.降低電池內阻。各類鋰電池影響壽命的因素大同小異。最后，有兩點提供各位去思考。第一，消費者的需求是永無止境的，最好把大家當傻瓜，只要給我們最好的電池就對了；第二，電池還是要先從改善「正極材料」去思維，追根究底還是在「界面」的最佳解決方案。
天天用電動車的你，知道電動車鋰電池的壽命大概多長嗎？鋰離子電池只能充放電500次的說法對嘛？相信絕大部分消費者都聽說過，鋰電池的壽命是“500次”，500次充放電，超過這個次數，電池就“壽終正寢”了，許多朋友為了能夠延長電池的壽命，每次都在電池電量完全耗盡時才進行充電，這樣對電池的壽命真的有延長作用嗎？答案是否定的。鋰電池的壽命是“500次”，指的不是充電的次數，而是一個充放電的周期。
一個充電周期意味著電池的所有電量由滿用到空，再由空充到滿的過程，這并不等同于充一次電。比如說，一塊鋰電在第一天只用了一半的電量，然后又為它充電慢電。如果第二天還如此，即用一半就充，總共兩次充電下來，這只能算作一個充電周期，而不是兩個。因此，通?？赡芤涍^好幾次充電才完成一個周期。每完成一個充電周期，電池容量就會減少一點。不過，這個電量較少幅度非常小，高品質的電池充過多次周期后，仍然會保留原始容量的80%，很多鋰電供電產品在經過兩三年后仍然照常使用。當然，鋰電壽命到了最終后仍是需要更換的。而所謂500次，是指廠商在恒定的放電深度實現(xiàn)了625次左右的可充次數，達到了500個充電周期。由于實際生活的各種影響，特別是充電時的放電深度不是恒定的，所以“500個充電周期”只能作為參考電池壽命。
普通的電子產品上的鋰離子電池使用壽命大概是5到20年，平均為8年，而以現(xiàn)在的技術水平，鋰離子電池在電動汽車上的使用壽命只有大約3-5年。當電動汽車上的電池容量衰減到初始容量的80%以下時，電動汽車的續(xù)駛里程將會明顯減少，當電池容量衰減到70%以下時，就必須要更換電池了。對于目前的很多純電動汽車來說，電池的成本大約占汽車總成本的40%左右，也就是說，更換電池就相當于換了小半個車。之所以電動汽車電池壽命較短，原因無外乎是工作環(huán)境影響和大規(guī)模充放電所致。工作環(huán)境方面，電動汽車電池在高溫或低溫狀態(tài)下工作都會對鋰電池壽命產生影響，這種影響一般人為不可控制，畢竟開車的外部環(huán)境給予人的選擇性較低。
澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織發(fā)表研究報告稱，一種簡單的方法用來延長充電鋰電池的壽命，該機構將這種方式命名為“鹽浴”。根據研究人員介紹，他們所用的材料是一種離子液，這種離子液也稱常溫熔鹽，是一種透明、無色、無味、且阻燃的獨特液體，這些材料可以在電極表面形成一層保護膜，使電池在使用時保持穩(wěn)定。處理電池的過程和原理為，在電池組裝前，將鋰金屬電極浸沒在含有離子液和鋰鹽的混合電解液中，經過這種處理后，不但能延長電池的壽命，而且可以將電池的續(xù)航時間延長，性能和安全性也能得到一定的增強。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
階段各個廠商嘗試研發(fā)的電動汽車所載電池基本都是蓄電池（鋰離子電池為主）和燃料電池，燃料電池由于研發(fā)成本和維護費用過高（燃料電池的維護成本大概是蓄電池的三到四倍左右），不太適合現(xiàn)階段的電動汽車發(fā)展。所以暫且不提，單說現(xiàn)在普遍使用的鋰電池。
普通的電子產品上的鋰離子電池使用壽命大概是5到20年，平均為8年，而以現(xiàn)在的技術水平，鋰離子電池在電動汽車上的使用壽命只有大約3-5年。當電動汽車上的電池容量衰減到初始容量的80%以下時，電動汽車的續(xù)駛里程將會明顯減少，當電池容量衰減到70%以下時，就必須要更換電池了。對于目前的很多純電動汽車來說，電池的成本大約占汽車總成本的40%左右，也就是說，更換電池就相當于換了小半個車。
之所以電動汽車電池壽命較短，原因無外乎是工作環(huán)境影響和大規(guī)模充放電所致。
工作環(huán)境方面，電動汽車電池在高溫或低溫狀態(tài)下工作都會對鋰電池壽命產生影響，這種影響一般人為不可控制，畢竟開車的外部環(huán)境給予人的選擇性較低。
電動汽車鋰電池壽命：充電
充放電方面，目前電動車的充電方式基本為兩種——家用充電樁和充電樁快充。以目前世界上名聲最好的電動車特斯拉為例，特斯拉的超級充電，20分鐘可以為車充一半的電量，充電峰值最高可達每小時500多公里的充電速度，充電功率最高有120千瓦。
這種充電對于電池的壽命影響還是不小的，衰退據國外統(tǒng)計的特斯拉的電池衰退效率為“1萬公里衰退1%左右”，如果長期使用“快充”衰退效率會更快，并且包括特斯拉在內的大部分電動車廠對于電池的衰退都是不算在質保里程之內的，所以電池壽命對車的影響足夠引起用戶重視。
