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揭秘:特斯拉电动汽车续驶里程和电池衰减解析(2)

2017-05-15 00:14
孤身万里游
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之前,一则“特斯拉放大招:Model 3行驶48万公里电池组容量仅衰减5%”的新闻被很多人关注,报道了Dalhousie大学的Jeff Dahn教授在3月22日国际电池研讨会上公布的跟特斯拉合作的电池成果,主要是抑制NMC电池在高电压下的有害气体,结果是单体电池循环1200次后还能保持优秀性能,如果把电池单体制成电池组,1200次循环等同于车辆行驶大约30万英里(约48万公里),这意味着以每年行驶2万公里计算,特斯拉车主在连续开24年后电池容量仍然可以达到出厂容量的95%。

更关键的是,Dahn在现场表示,新技术已经实现了商业化,在特斯拉的产品中得到应用。Dahn口中的产品不出意外应该就是今年年初量产的特斯拉松下2170电池了,该电池会首先应用到7月量产的特斯拉Model 3上。虽然一看这个新闻报道的数据就有夸张地成分在里面,暂且不管它,这里来看一下电池老前辈Jeff Dahn在研讨会上到底讲了什么。

对于NMC三元材料,提高工作电压是得到高能量密度的重要方法。但是,工作电压提高之后,电解液会与正极材料发生副反应。Jeff Dahn的这个presentation是在今年3月22日在国际电池研讨会上发表的,题为“Surprising Chemistry in Li-ion Cells”,主要是通过小容量软包电池的实验,分析了电解液和正极材料的副反应产气对电池寿命的影响、以及如何抑制产气的问题。

实验使用软包电池容量很小,在220-240mAh之间,分别由Umicore和中国的LiFun Technology提供未注液的电池,Jeff Dahn课题组可以在电池里加入所需电解液,电解液大约0.9g。常见的用于高电压(4.5V)正极材料的电解液溶剂组合包括:EC+EMC、SL+EMC、FEC+TFEC;而添加剂是高电压正极材料不可或缺的重要组分,比如:VC、PES、MMDS、TTSPi、DTD等(下图是示例)。

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