TROJAN蓄电池影响电动汽车电池寿命的因素？如何延长电池寿命？

先来说一下电池寿命和电池衰减的基本概念。

广告中常见的电池寿命是工况寿命，即在实际行驶过程中测算出的电池寿命，需要考虑行驶过程中的温度、地形、交通状况等影响因素。工况寿命主要有“存储寿命“和”循环寿命“这两个测算维度：

• 存储寿命：电池自生产完成后，在某种条件下进行存储，直到电池衰退至低于预先设定的健康度所需要的时间，可理解为“电池在闲置状态下从服役到退役所经历的时间”；

• 循环寿命：电池以一定的充放电制度进行循环，直到电池衰退至低于预先设定的健康度时的循环次数，可理解为“电池从服役到退役所执行的循环任务次数”。

电池衰减就是随着内部物理结构的老化以及化学物质的消耗，电池的实际可用容量逐渐偏离出厂额定容量(即理论上的容量值)的变化趋势。依据损耗的原因，电池衰减又可分为“不可逆衰减”和“可逆衰减”，这两者在实际的使用过程中都会对电池寿命造成影响。

• 不可逆衰减：电池内部活性锂离子由于化学副反应的存在而不可逆转地发生损耗；

• 可逆衰减：电池内部各类型极化内阻所消耗的容量，可随着温度、电流以及内部化学物质的均匀扩散而恢复。

影响电池寿命的主要因素有哪些？

动力电池的充放电循环是一个复杂的物理、化学过程，电池本身的特性、所处的外部环境、终端用户的使用习惯等都会影响衰减速度，从而对寿命构成影响。

动力电池寿命的影响因素主要分为内部因素和外部因素两方面。内部因素主要包括动力电池本身的材料特性、热管理系统、BMS策略等，外部则可归纳为充放电过程中及使用环境中的影响因素。下面分点介绍：

1）内部因素

① 动力电池本身的材料特性

动力电池一般由正负极、电解液、隔膜等组成，正负极和隔膜的选择对于电池的性能至关重要。

目前市面上有多种主流化学体系的动力电池，如三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂等，这些材料的性能各有千秋。若论及电池寿命，磷酸铁锂最为优越，主要是因为它是具有序化的橄榄石结构，磷（P）和氧（O）紧密结合，即便电池的内部发热，晶体结构也不容易遭到破坏，具有良好的可逆性，稳定性和安全性，因而电池寿命更长。

当前，磷酸铁锂长寿命技术主要应用于储能领域。据报道，目前国内最大的电网侧站房式锂电储能电站——福建晋江100MWh级储能电站用的是宁德时代长寿命磷酸铁锂电池，可以做到12000次超长循环，服役25年。而如果将长寿命技术应用于动力电池领域，在私家车的全生命运行周期内可实现1500次零衰减（即经过1500次循环使用后，电池容量保持率依旧维持在100%）。

除了以上提及的正极材料外，动力电池的电解液、负极等匹配体系也会对电池寿命产生影响。

② BMS控制策略

BMS作为电池系统中的“大脑中枢”，背负着艰巨的使命，只要电池包无法正常工作，首先考虑BMS是否出现故障。BMS时刻采集电池包数据，若其控制精度不高或存在算法逻辑错误，就容易造成过充、过放、过温、过流等极端情况，这些对于电池寿命的影响都是致命的。

③ 热管理系统

热管理系统和BMS分工协作。BMS负责采集数据并输出命令，由热管理系统来执行。当电池包温度过高或过低时，热管理系统给电池包降温或加热；当电池包温差过大时，热管理系统进行均衡协调。如果热管理系统没有做好以上工作，对于电池寿命是非常不利的。

2）外部因素

① 充电过程中的影响因素

大家在充电时最担心的就是过充问题，这也是影响电池寿命的致命因素。当电池过充时，内部的电解液会因发生反应而剧烈沸腾，产生大量气泡，使得正负极表面的活性物质脱落，电池容量发生衰减。同时，电池过充会产生大量的热量，对热管理系统造成巨大压力，电池更容易失效。过度充电还会把过多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，从而使得其中一些锂离子再也无法释放出来，可用的锂离子少了，电池寿命也就慢慢变少了。

② 放电过程中的影响因素

动力电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电。当电池电压低于某一值时，会使电解液的密度大幅降低，这种低密度的电解液对电池的多孔结构十分有害。同时，过度放电还会导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，电池迅速衰减后失效。

③ 使用环境中的影响因素，如温度（高温、低温）

动力电池的使用环境对循环寿命至关重要。其中，环境过低或过高都会对电池的循环寿命产生致命的影响。动力电池在只有一定的温度范围内工作才能发挥最好的性能，一般是在25摄氏度以上，45摄氏度以下，一旦超出最佳温度区间，动力电池的放电能力就会下降，寿命受到影响。在高温环境下，电解液会发生副反应，使电池发生更多的不可逆衰减；在低温环境下，正负极材料的活性、电解液通过性及粘结剂的性质均会降低，动力电池的化学性能也随之急剧降低，发生不可逆衰减。

在日常使用过程中，我们如何才能延缓电池衰减？

① 定期维护保养：及时检测动力电池状态，若发现异常，应及时修复；同时，每月至少做一次满充电，BMS会对SOC（剩余电量） 及时进行修正，避免因长期不满充电而导致SOC跳变现象；

② 保持良好的充电习惯：一般日常用车将SOC保持在30%-80%比较合适。在使用过程中，请勿等到电量耗尽之后再充电，避免过放；在充电过程中，控制充电时间，不用每一次都追求把电量都充到100%，以免出现过充情形，从而对动力电池的内部可逆性物质造成损伤，损害电池寿命；

③ 合理停放电动车：夏季高温环境下，建议选择遮阳或通风良好的位置停放，避免车辆在烈日下长期暴晒，同时，高温极端环境应避免充电。冬季低温环境下，建议将车停放在室内，避免温度过低导致车辆无法正常使用。