锂电池知识

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锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源

三大汽车锂电池正极材料性能大PK

2021-02-02 ryder

为何锂电池如此戏剧化?


1.电池工作温度苛刻


电池在使用过程中对温度非常敏感,锂电池的工作温度范围为-20℃~60℃。以我国渗透率最高的磷酸铁锂为例,低温下锂的充电变得困难。充电后,其在0℃时的容量持留率为60~70%,在-10℃时为40~55%,在-20℃时为20~40%。但是,当电池的环境温度超过60时,随着电池运行温度的升高,锂电池有过热燃烧和爆炸的危险。换句话说,电池温度控制和电子控制差的锂电池电动车,冬天去了东北三省就成了病猫,夏天去吐鲁番就像是扛着炸药包。最佳充电温度通常在20C到25C之间,在一些当前电动车的电池电源铭牌的额定最大容量旁边。这意味着,在次充电温度下,电池可以在最短时间内达到最大容量。


2.预防过度充电和过度释放


江湖里不管是混的有头有脸,还是没头有脸的锂电池都很怕充电放。当过量充电时,多余的锂离子会永久地锁在晶格中,无法释放,导致电池寿命缩短。在过放电的情况下,锂离子的电化学反应无法逆转,过多的锂离子会导致晶格坍塌。当放电电压低于2.7v时,电池可能报废。锂电池也有很高的充电要求,要复杂的充电电路来保证充电的安全性。终止充电电压的精度公差为额定电压的±1%(例如4.2v锂电池的±0.042v)。过电压充电会对锂电池造成永久性损伤。


锂电池假如充电时间过长,爆裂的可能性也会新增。因为锂的化学性质非常鲜明,所以很容易燃烧。当电池充放电时,电池内部温度不断升高,激活过程中的气体膨胀新增了电池内部压力。当压力达到一定程度时,假如外壳有疤痕,就会破裂,造成泄漏,起火,甚至爆炸。


现在为了预防未来锂电池过安全问题的影响,大多数厂家都采用了多种维护机制。一是软件保护,通过在电子控制系统中新增维护电路,测试电池包的最大和最小单电压、总电压、温度等阈值。除了这些维修阈值,通过会计电池SOC报告输出能力,超出了块输出预防过度充电,放电,过载,过热(阻止电池单体,所以transmitte仍然是整个电池,取决于操作的传感器、电池越大越多,资本越高,大多数公司倾向于整个块,块必须有危险,会让电动车突然熄火)。一个是物理保护,通过新增防暴洞的电池外壳,防爆线,在电池正负两极之间添加一个差距(差距现在取决于进口或外商投资在我国的厂加工),以预防高温爆破的危险。一旦激活,电池将被永久禁用。


3.电池的常见问题影响所有功能


由于动力锂离子电池是由多个单体电池串联并联组成的电池包,单个电池的短路或过放电会影响到所有电池的输出。因此,电池具有桶形效应,循环寿命和所有功能都难以达到理论值。只有当电池的功能高度一般时,电池的使用寿命才会接近单个电池的水平。然而,在现有的条件下,由于原始信息技术的复杂性很难把握,加工和过程控制的流程不准确,生产设备自动化不高的原因,电池出现的缺乏共同安全,从而影响电池的使用功能和整体生活。

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