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清洁-电动叉车蓄电池若不太脏,可以用湿布擦干净,若非常脏,就要将蓄电池从车上卸下,用水清洗后使之自然干燥。经常清除电池上的灰尘泥土,清除极桩和连接头上的氧化物,擦去电池盖上的电解液,保持加液孔螺塞上通气孔的畅通。叉车每工作15天左右应进行如下养护。检查每格电池内的液面,电液应超过极板10~15mm,如不足应添加蒸馏水。用液体比重计测量每单格电池内的电液密度。检查放电程度,如冬季放电超过25%,夏季放电超过50 %,应从车上取下进行补充充电。检查蓄电池外壳有无裂纹和电液渗出。
生产过程引入杂质,在正极原材料制备过程中,与空气中水和Co2等的反应,生成了原本不存在的材料种类,比如碳酸锂等。当材料表面存在较多的Li2CO3, 在循环过程中分解产生气体, 吸附于材料的表面造成活性物质与电解液的接触不佳, 极化增大, 循环性能也随之恶化。
微裂纹
正极材料在充放电的过程中,体积会发生变化,Ni含量越高,体积膨胀的比例越大。裂纹的产生还依赖充放电截止电势的大小, 所以通常高镍系层状氧化物正极的工作电压(相对于锂金属负极)不超过4.1 V,目的是为了保证不发生不可逆相变, 减小内应力。
晶体上的裂纹和晶体之间的分离,使得高镍三元材料正极晶粒必然要承受更大的体积变量。体积循环变动的过程中,一次晶粒内部的晶界之间可能产生裂纹,而晶粒与晶粒之间的额距离也会逐步拉大,出现部分晶粒离开正极独立存在的现象。更多的晶面与电解液接触,形成更多的SEI膜,消耗了电解质和活性材料的同时,增加了锂离子在电极上扩散的电阻。
减弱单体电压范围内的相变趋势,是抑制微裂纹的方法。研究者目前的主要方向如下。
1)抑制阳离子混排的镁离子掺杂,包含镁离子的晶格,膨胀的方向大体一致,可以起到抑制微裂纹的作用;
2)将NCM811 材料制备成内部均匀嵌入Li2MnO3 结构单元的两相复合材料,可以减弱体积变化。
导电物质的重新分布这个影响因素主要在说NCA,NCM还没有相关研究公布。经历了一定周期的循环以后,导电物质,在晶粒表面重新分布,或者有一部分脱离活性物质晶体,这使得此后的晶体各个部分,动力学环境变得不同,进而造成晶体裂纹。裂纹出现后的进一步影响与前面“微裂纹”中所述一致。
2 高温环境容量加速衰减机理
高温循环一定周期后,发现晶界之间存在大量失去活性的二价、三价Ni离子,退出循环的Ni离子,无法参与电荷补偿,电池容量衰减比例近似的与这部分失活离子数量相当,推测高温低电压窗口下的容量衰减主要形式是Ni离子的失去活性造成的。另外,高温循环,容易带来正极材料晶格塌陷,从NiO6蜕变为NiO,从而失去活性。有试验现象表明,SEI膜的电导率差,也会造成高温循环容量衰减。
电动汽车在追求整体性能超越传统燃油车的大背景下,对于能量密度的追求可以说是动力锂电池十年以上的热点。同时产生的安全问题,则是电池大规模商用化必须迈过去的门槛。而动力电池包内的其他设备的进步,比如电池管理系统,比如各种传感器等等,也能在进程中弥补一部分电池安全性的不足。
锂电池技术发展至今,以金属锂为负极的充电电池依然没有进行商业化的批量生产。这是因为锂充电电池一直没有解决充电安全性的问题。说起来比较复杂,就不一一赘述。所以在二十世纪九十年代末,大多数企业就停止了对锂的二次电池开发。