瑞鼎电子认为正确认识和使用电动车锂电池非常重要

2020-09-02 17:16 ryder

电动车从2010年进入每个家庭开始,经过10年的发展,也逐步完成了从铅酸电池过度到锂电池组。2012年时候就已经开始出现了采用锂电池的电动自行车,常见的规格是电压36V/48V,容量8Ah-12Ah。带脚蹬的电动自行车如果使用48V12Ah的锂电池,纯电续航达50公里。基本上可满足家庭的短途出行的需求。瑞鼎电子现在来阐述一下锂电池的一些相关知识,便于我们选购电动自行车锂电池,并且我们在使用过程中,可更好的维护电池,使其寿命更长久。
一、充放电倍率
 
自行车电池对充电方面没有特别要求,常见的充电倍率是0.1C-0.3C之间,普通的锂电池都可以做到,但放电倍率上稍高,至少要满足1C,这对电池厂来说压力也不大。但是目前还有一种电动摩托车,采用踏板摩托车外形,时速甚至可以超过100km/h,这种车对电池的要求一下提高到2C-3C,所以如果你是自己组装这种高性能电动车,选购电池时要计算好。

厂商配的电池往往不用担心,自己配的电池一般有3种类型:磷酸铁锂电池,三元锂电池,动力三元电池。他们最高的放电倍率分别是:2C,1.5C,10C。你也可以通过增大电池组的容量来提升1C放电对应的电流。但是一般在同比的情况下,高放电倍率的锂电池动力方面表现 的更好,因为倍率更高动力三元锂电池瞬间放电电流的性能始终要比普通三元锂更强。
 
二、充放电循环次数
 
磷酸铁锂电池寿命约2000次,三元锂电池约800次,动力三元锂电约800次。但是由于电动自行车中往往不是单体电池,木桶效应导致成组后会出现容量上的故障,成组后的寿命通常是单体的4/1到2/1。

当然,锂电池的寿命也和使用习惯相关。磷酸铁锂的能量密度比三元锂电低40%,同样能量的电池磷酸铁锂体积大,分量沉,优势在于循环次数多,好保养。比如还是刚刚所说的条件,三元锂电满电存放3个月,电池容量衰减到初始的60%,但磷酸铁锂面对这样严酷的存放条件还可以保持90%,虽然也损失了,但远没有三元锂电那么严重。

这个原因和磷酸铁锂绝大部分能量(85%以上)都集中在3.2V电压上有关,虽然这种电池充电的截止电压有3.6V,但从3.6V到3.2V的区间内存储能量还不到总能量的1%,即便充满后,放置几分钟电压也会回落到3.2V。所以磷酸铁锂自动维持低的电压应力。不容易形成钝化膜。这个原因也是磷酸铁锂电池的寿命比三元锂更长的原因之一。
 
三、电池内阻
 
关于内阻,可以百度相关资料。内阻是所有电池寿命评定的标准依据。随着电池的使用,电池的相应抗阻也会变得越来越大。通常情况下,当电池出现故障时,我们可以通过电池的内阻来判定电池对于的单体电芯是否可再次重复使用。
 
四、电池一致性
 
一致性问题更加重要,目前电动自行车采用的单体电池大致有2类:
1、小单体电池,也就是18650电池,容量2.2Ah-2.6Ah,每组电池单体数量200个-500个。
2、大单体电池,容量一般为20Ah-40Ah之间,每组电池单体数量15个-30个。
我们以72V40Ah的电池组为例,如果采用小单体电池,就需要20串19并的方式,共380颗18650电池。每20颗首尾相接为一条,19条电池组在任何时候充放电都要求电压差在0.02V以内,听上去要求很高,但实际上却不像想象中的难,因为18650电池的工艺已经非常成熟,同批次电池的一致性相当的好。一致性通常描述的批次电池的电压和内阻值无限接近,电压的偏差过大,回答导致电池组成品不均衡,不均衡的电池会在电池组充电几次后无法正常使用,严重时可能发现起火爆炸等风险。内阻的一致性偏差过大时,会直接影响电池的使用寿命。大单体的组合,可能会成为未来的主流方式。更便利的维护越来越重要。
如果采用20Ah大单体电池,就需要20串2并的方式,共40颗大单体电池,只要这40颗工作起来同步就没问题了,总得来说大单体电池成组后在一致性上出现问题的几率更小。不利因素也有,如果是磷酸铁锂的大单体电池,一致性会比三元锂电差很多,所以电池组都需要再添加一个自动均衡的电路,在每次充电的末尾判断哪一颗电池需要单独多充一会儿电,来解决磷酸铁锂一致性不佳的弱点。
一致性问题在这里已经上升到很重要的地位,但还没有到极致。

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