雙向逆變充放電？

車展的時候，有個同事去參觀BYD的展臺，回來傳了一道消息，還讓負責電池的同事給我打電話，詢問雙向逆變充放電技術。有時候我真受不了這種炒作公 司，你妹的，充電方面的內容，未來都是作為OEM廠家一起制定標準開放的內容，是需要Grid和OEM一起努力推進的，你丫一家搞個破接口，用什么協議給 電網灌能量阿!出來忽悠也不搞專業一點……

首先我得說明，我參加的充電會議，大概能跟上目前的充電通信標準(ISO 15118)的情況。

ISO 15118 > Road vehicles – Communication protocol between electric vehicles and grid

ISO 15118-1 > Part 1: Definitions and use-cases

ISO 15118-2 > Part 2: Sequence diagrams and communication layers

ISO 15118-3 > Part 3: PLC Technology and Timings

更何況，對于分布式電源所造成的諧波方面的內容，其實想要做好一個相對電能質量符合要求的大功率逆變器，豐田工業搞的那個死貴的1.5KW的玩意就不劃算了。

SAE Power Quality Standards,- J2894 Part 1 –Target parameters –in draft

SAE Power Quality Standards,- J2894 Part 2 –Testing Procedures – pending

更何況電池的壽命其實受的制約挺大的，這方面略有些學習，

我在腦補一些電池方面的知識，看到有篇文章《動力電池失效模式綜述》是不錯的，在上面做一些補充。這里首先單列出容量損失的原因。你了解電池越多，你就會發現，采用鋰離子電池不學點電化學和工藝常識，是沒辦法深入了解和做好電池系統的。

1.介面膜的形成

“由于鋰離子或電解液與電極之間的不可逆反應,在負極與電解液界面處會形成固態電解液界面層(SEI) 。由于形成這種鈍化膜而損失的鋰離子將導致兩極間容量平衡的改變,在最初的幾次循環中就會使電池的容量下降。”

我開始去看這個SEI的東西，確實有些不解，慢慢看了一些材料，才略有點了解。經典的文章，可以看這篇《A reiview of the features and analyses of the solid electrolyte interphase in Li-ion batteries》，Battery performance, irreversible charge “loss”, rate capability, cyclability, exfoliation of graphite and safety are highly dependent on the quality of the SEI。

2.正極材料的相變化

鋰離子電池中的相變有兩類：一是鋰離子正常脫嵌時電極材料發生的相變;二是過充電或過放電時電極材料發生的相變。

對于第一類相變，一般認為鋰離子的正常脫嵌反應總是伴隨著宿主結構摩爾體積的變化，同時在材料內部產生應力，從而引起宿主晶格發生變化，這些變化減少了顆粒間以及顆粒與電極間的電化學接觸。

第二類相變是Jahn-Teller效應。Jahn-Teller效應是指由于鋰離子的反復嵌入與脫嵌引起結構的膨脹與收縮，導致氧八面體偏離球對稱性并成為變形的八面體構型。由于Jahn-Teller效應所導致的尖晶石結構不可逆轉變，也是LiMn2O4容量衰減的主要原因之一。在深度放電時，Mn的平均化合價低于3.5V，尖晶石的結構由立方晶相向四方晶相轉變。四方晶相對稱性低且無序性強，使鋰離子的脫嵌可逆程度降低，表現為正極材料可逆容量的衰減。

3.電解液的還原

鋰離子電池中常用的電解液主要包括由各種有機碳酸酯(如PC、EC、DMC、DEC 等)的混合物組成的溶劑以及由鋰鹽(如LiPF6 、LiClO4 、LiAsF6 等)組成的電解質。在充電的條件下,電解液對含碳電極具有不穩定性,故會發生還原反應。電解液還原消耗了電解質及其溶劑,對電池容量及循環壽命產生不良影響,由此產生的氣體會增加電池的內部壓力,對系統的安全造成威脅。

以上兩個算是同時影響Cycle Life的，第2項可能更為直接一些。10年以后的技術，還得看著電池的性能和壽命提高看，都能拿出來在車展上操作，實在無法去想象。