隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的成熟，叉車鋰電池的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。叉車鋰電池具有單體電壓高、相對(duì)質(zhì)量輕、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，但是經(jīng)過(guò)多個(gè)周期充放電循環(huán)后會(huì)出現(xiàn)電池容量等性能下降的現(xiàn)象。相同條件下電池容量衰減的越快，電池品質(zhì)就相對(duì)較差。叉車鋰電池的循環(huán)性能是衡量其質(zhì)量的重要指標(biāo)，許多關(guān)于叉車鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)都有循環(huán)壽命這一項(xiàng)目。

叉車鋰電池充放電循環(huán)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，其循環(huán)壽命影響因素是多方面的。一方面與電池本身的特性相關(guān)，例如設(shè)計(jì)、制造工藝和材料性能退化等；另一方面與使用過(guò)程中電池受外界的影響有關(guān)，例如使用環(huán)境和充放電制度等。下面就對(duì)影響叉車鋰電池循環(huán)壽命的因素進(jìn)行分析。

1 叉車鋰電池結(jié)構(gòu)及原理簡(jiǎn)介

叉車鋰電池主要由正負(fù)極材料、電解液、隔膜、集流體和電池外殼組成，正負(fù)極材料由兩種不同的鋰離子嵌入化合物組成。充電時(shí)，鋰離子從正極上脫嵌下來(lái)通過(guò)電解液經(jīng)隔膜嵌入負(fù)極，放電時(shí)則相反。在叉車鋰電池首次充放電過(guò)程中，負(fù)極和電解液的相界面上能夠形成一層鈍化膜。它在電極與電解液之間起到隔膜作用，是電子絕緣體卻是鋰離子的優(yōu)良導(dǎo)體，鋰離子可以經(jīng)過(guò)該鈍化層自由地嵌入和脫出，具有固體電解質(zhì)的特性，因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質(zhì)界面膜”(solid electrolyte interface)，簡(jiǎn)稱SEI 膜。

2 設(shè)計(jì)和制造工藝的影響

在電池設(shè)計(jì)過(guò)程中，材料的選擇是最重要的因素。不同的材料性能特性不同，所研發(fā)的電池性能也有差距。正負(fù)極材料匹配的循環(huán)性能好，電池的循環(huán)壽命才會(huì)長(zhǎng)。在配料方面，要注意正、負(fù)材料的添加量。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)裝配過(guò)程中一般要求負(fù)極容量相對(duì)正極過(guò)量一些，如果不過(guò)量，在充電過(guò)程中負(fù)極會(huì)析出鋰，形成鋰枝晶從而影響安全性。負(fù)極相對(duì)正極過(guò)量太多，正極可能過(guò)度脫鋰，造成結(jié)構(gòu)坍塌。

電解液在電池可逆容量的影響上也是十分重要的因素。電極材料脫、嵌鋰離子的過(guò)程始終是與電解液相互作用的過(guò)程，這種相互作用對(duì)電極材料的界面狀況和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化有重要影響[3]。在與正負(fù)極材料相互作用的過(guò)程中電解液會(huì)損耗，另外在電池化成形成SEI 膜和預(yù)充電時(shí)，也會(huì)消耗部分電解液，因此電解液的種類和注液量也影響著電池壽命。

叉車鋰電池的制造工藝流程主要包括：正負(fù)極配料、涂布、制片、卷繞、入殼、注液、封口、化成等。在電池生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)每一步的流程都要求非常嚴(yán)格。任何一個(gè)流程沒(méi)有控制好都有可能影響電池循環(huán)性能。

在正負(fù)極配料過(guò)程中，應(yīng)注意粘結(jié)劑的添加量、攪拌速度、漿料的濃度、溫濕度，并保證物料能夠分散均勻。

在涂布過(guò)程中，在保證電池高比能量前提下，合理控制正(負(fù))極涂覆量，適當(dāng)減小電極厚度有利于降低電池衰減速率。涂布后的極片還要用輥壓機(jī)進(jìn)一步壓實(shí)，合適的正極壓實(shí)密度可以增大電池的放電容量，減小內(nèi)阻，減小極化損失，延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命。

卷繞時(shí)，卷成的電芯應(yīng)緊密、不松散。隔膜和正負(fù)極卷得越緊，內(nèi)阻越小，但卷得過(guò)緊時(shí)會(huì)造成極片與隔膜濕潤(rùn)困難，致使放電容量變?。痪淼锰蓵?huì)使極片在充放過(guò)程中發(fā)生過(guò)度膨脹，增大了內(nèi)阻，降低了容量，縮短了循環(huán)壽命。