动力电池厂家分析,如何突破电动自行车锂电池的寿命极限

2020-09-03 08:57 ryder

众所周知,锂电池相比铅酸电池虽然有更长的寿命周期,但是高成本和风险性,始终是个业内难题,所有的动力锂电池为什么都几乎是同样的结果?又有没有办法克服这些技术难题,

答案是:肯定有的~
那如何实现呢,可能有很多人不知道,一组市面上48V的三元锂锂电池组至少由13节18650锂电池或者其他型号的锂电池组合而成,串联后,集合所有电池的电压,最终达到想要的输出电压,如果需要扩大容量,我们只需要在并上一个13节锂电池组合,或者更多的组合来实现容量的扩充。理论上讲起来非常简单,制作起来也无门槛,有基础知识的都可以操作。所以说市面上存在很多个人的工作室,帮忙做一些超高容量或者特殊个人定制的电池产品,但是要想做到批量产品的品质,和循环寿命都到一个很高的程度时,这个很难,取决于所使用的单体锂电芯的品质,内阻的一致性,和保护板的可靠性,外加制造工艺的高标准,以上缺一不可

 先简单描述一下一致性,一致性就是说两个,或者两个以上的锂电芯的容量,内阻无限接近或者完全一样的状态,就叫所谓的一致性,比如 A电芯 内阻:20
Ω 容量1000mAh,B电芯 内阻:20Ω  容量1000mAh  。那么说明这2个电芯的一致性为100%,但是实际情况下,这种几乎不可能,为什么不能达到,因为每个单体的锂电芯内的电解质都对集流体有腐蚀性,为了避免锂电池的自我损坏,有很多复杂工艺,但是最终的结果是,这些情况永远都不是恒定的 ,而且存在较大的变量,所以一致性是个非常大的难题。

因为单体电芯的个体差异,在锂电池后期使用过程中,损耗也就不同,压差(实际电压)就会越拉越大,内阻和容量的差异又会通过每一次的充放电对电池造成过充或者过放的伤害(说明:内阻越小的充电越快),当过冲和过放达到单体的极限时,此单体失效。最终导致整个电池组失效。

所以有种很常见的技术应用在了BMS控制板上,通过单串限压的方式实现保护板对电池的被动式均衡,这也是目前用的非常普遍的技术。也是最廉价的方式。但是这种技术的局限性非常大。它不能对已存在压差的电池进行修复处理,虽然理论上是可以实现,但是小编测试结果是这种技术不能修复已存在压差的电池。

通过以上得到结论,锂电池要延长使用寿命,就需要在充电管理技术上做突破,有一种高成本的主动式锂电池均衡技术,每一次的充电都可以对存在压差的单串实现修复。瑞鼎电子CH-RLi031-01充电器就具备主动式均衡充电,可从完全修复任何状态导致的锂电池不均衡的问题,但是目前只适用于1-4S的小型锂电池充电使用。实际很多公司锂电池pack业务都有在开发这种技术,但是苦与高成本和无可靠的芯片做技术支撑,就目前而言实现任然困难重重。但是在未来,这种技术肯定会被广泛得到应用。

多年前特斯拉公开表示自己充放电管理技术上获得了新的突破,招到国内很多网友的攻击。大部分人认为锂电池的核心就是锂电芯的技术。而恰恰相反,锂电芯的技术只是整个锂电池工艺中占比较少的一部分

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