【正文】 動(dòng)力電池維護(hù)，使其在充電前各單體鋰離子電池的電量基本相等，極大地減少了電池過(guò)沖過(guò)放等問(wèn)題，從而解決了因過(guò)沖過(guò)放所帶來(lái)的安全隱患等問(wèn)題。鋰離子電池高昂的制造費(fèi)用如果得不到合理的運(yùn)用及維護(hù)，她的優(yōu)點(diǎn)將失去應(yīng)有的價(jià)值！ 本論文共 九部分 ： 第一部分介紹公交車鋰離子電池維護(hù)儀的設(shè)計(jì)目的；第二部分分析鋰離子電池容量衰減的本質(zhì)原因；第三部分重點(diǎn)介紹公交車鋰離子電池的基本設(shè)計(jì)思路。 通過(guò)充分的市場(chǎng)調(diào)研和資料檢索，發(fā)現(xiàn)多數(shù)人過(guò)多的依賴鋰離子電池壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，而忽視了對(duì)其的維護(hù)。 學(xué)號(hào)： XXXXX 公交車鋰電池維護(hù)儀 學(xué)院名稱： XXXXXXXXX 學(xué)院 專業(yè)名稱： XXXXXXXXXX 年級(jí)班別： XXXXXXXXXXX 姓 名： XXX 指導(dǎo)教師： XXX 20xx 年 05 月XXXX 本科畢業(yè)論文 I 公交車鋰電池維護(hù)儀 摘 要 在全球綠色經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，電動(dòng)汽車正進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，對(duì)于大型公交系統(tǒng) 而言，發(fā)展電動(dòng)公交車將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。所以，對(duì)鋰電池的維護(hù)工作勢(shì)在必行！ 關(guān)鍵詞 ：公交車；鋰電池；維護(hù)儀 II Bus Lithium Maintenance Of the Instrument Abstract Under the impetus of the global green economy, electric vehicles are entering a period of rapid development, the development of electric buses will be a good choice for a large bus systems. The lithiumion batteries because of their high operating voltage, small size, light weight, no memory effect, no pollution, small selfdischarge, long cycle life, and to bee an ideal power supply. Continuously updated as technology, lithiumion battery pack has been widely used in notebook puters, backup power, public transportation, rent and other fields, power lithiumion batteries has bee a trend. Through adequate market research and information retrieval and found that most people too much dependent on lithiumion battery, long lifetime, while ignoring its maintenance. Therefore, the lithium battery maintenance is imperative! Keywords ： Bus。第四部對(duì)公交車鋰離子電池維護(hù)儀設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)的介紹；接下來(lái)簡(jiǎn)單的介紹了該設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)關(guān)鍵等。 3 2 鋰離子電池容量衰減本質(zhì)原因 鋰離子電池在兩個(gè)電極間發(fā)生嵌入反應(yīng)時(shí)具有不同的嵌入能量，而為了得到電池的最佳性能，兩個(gè)宿主電極的容量比應(yīng)該保持一個(gè)平衡值?？傊谧顑?yōu)化的質(zhì)量比處，電池性能最佳。 過(guò)充電 石墨負(fù)極的過(guò)充反應(yīng) 電池在過(guò)充時(shí)，鋰離子容易還原沉積在負(fù)極表面： Li＋ ＋ e→ Li（ s），沉積的鋰包覆在負(fù)極表面，阻塞了鋰的嵌入。這種情況容易發(fā)生在正極活性物相對(duì)于負(fù)極活性物過(guò)量的場(chǎng)合。 （ 1） LiyCoO2 LiyCoO2→ (1y)/3[Co3O4＋ O2(g)]＋ yLiCoO2 y 同時(shí)正極材料在密封的鋰離子電池中分解產(chǎn)生的氧氣由于不存在再化合反應(yīng)（如生成 H2O）與電解液分解產(chǎn)生的可燃性氣體同時(shí)積累，后果將不堪設(shè)想。溶液的電化學(xué)氧化過(guò)程一般表示為：溶液→氧化產(chǎn)物 (氣體、溶液及固體物質(zhì) )+ne 任何溶劑的氧化都會(huì)使電解質(zhì)濃度升高，電解液穩(wěn) 定性下降，最終影響電池的容量。 電解液分解（還原） 在電極上分解 ① .電解質(zhì)在正極上分解 電解液由溶劑和支持電解質(zhì)組成，在正極分解后通常形成不溶性產(chǎn)物 Li2Co3 和 LiF 等，通過(guò)阻塞電極的孔隙而 降低電池容量，電解液還原反應(yīng)對(duì)電池的容量和循環(huán)壽命會(huì)產(chǎn)生不良影響，并且由于還原產(chǎn)生了氣體會(huì)使電池內(nèi)壓升高，從而 5 導(dǎo)致安全問(wèn)題。初次充放電時(shí)電解液分解會(huì)在電極表面形成鈍化膜，鈍化膜能將電解液與碳負(fù)極隔開(kāi)阻止電解液的進(jìn)一步分解。 （ 4）如果鈍化膜上有裂縫，則溶劑分子能透入，使鈍化膜加 厚，這樣不但消耗更多的鋰，而且有可能阻塞碳表面上的微孔，導(dǎo)致鋰無(wú)法嵌入和脫出，造成不可逆容量損失。 Zhang 通過(guò)對(duì)電極材料循環(huán)前后的交流阻抗譜的比較分析發(fā)現(xiàn)，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，表面鈍化層的電阻增加，界面電容減小。 自放電 自放電是指電池在未使用狀態(tài)下，電容量自然損失的現(xiàn)象。自放電速率主要受溶劑氧化速率控制，因此溶劑的穩(wěn)定性影響著電池的貯存壽命。 如果負(fù)極處于充足電的狀態(tài)而正極發(fā)生自放電，電池內(nèi)容量平衡被破壞，將導(dǎo)致永久性容量損失。影響正極材料溶解的因素有：正極活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)缺陷、充電電勢(shì)過(guò)高、正極材料中炭黑的含量。 LiMn2O4在深循環(huán)下容易出現(xiàn)容量衰減。合成富鋰或富氧化合物還能改善 LiMn2O4高溫電化學(xué)性能。 Mn3+是造成 JahnTeller 效應(yīng)的內(nèi)部原因。 注： LiCoO2 和鋰鎳氧化物電極也可觀察到相變，但與容量損失關(guān)系不大。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，正極 LiMn2O4中的錳溶解進(jìn)入電解液后，有 25%的 Mn2+沉積在負(fù)極表面，使用高純度的 LiFP6和低比表面的 LiMn2O4可以減少 Mn2+的溶解。此外， Mn3+的歧化溶解形成了缺陽(yáng)離子型的尖晶石相，使晶格受到破壞并堵塞 Li+擴(kuò)散通道。 Mn2+既可以進(jìn)入溶液中，在負(fù)極上沉積為 Mn(s)，也可以和 Li+一起與電解液的氧化產(chǎn)物反應(yīng)，在電極表面形成含有鋰和錳的鈍化膜。他們排除了 Mn2+在負(fù)極上沉積而對(duì) SEI 膜造成的破壞、及其對(duì)電池性能造成的影響，認(rèn)為不論 Mn 的溶解是如何發(fā)生的，重要的是其間伴隨著質(zhì)子化的過(guò)程，這才是容量衰減的原因所在。錳的溶解反應(yīng)是動(dòng)力學(xué)控制的， 40℃以上溶解速度加快，且溫度越高，錳的溶解損失就越嚴(yán)重。 Pasquier 的研究證明， LiMn2O4在電解液中高溫貯存后除表 面形成鈍化膜外，材料顆粒的核心部分形成了具有低電化學(xué)活性的部分質(zhì)子化的λ HzMn2xO4相，導(dǎo)致 Li+嵌 /脫反應(yīng)活性降低及容量下降。其中，結(jié)構(gòu)變化仍然是導(dǎo)致容量衰減的主要因素。 11 3 設(shè)計(jì)基本思路 在電池使用過(guò)一段時(shí)間后，上面已談到，由于各方面的原因，會(huì)導(dǎo)致相同標(biāo)配的單體鋰離子電池間存在電量差別，這也正是問(wèn)題的所在。但蓄電池組的中的電池存在均衡性的問(wèn)題。對(duì)蓄電池組來(lái)說(shuō)，除去上述原因，