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不省事的电动车锂电池

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-01-21  浏览次数:844
  现在主流的锂电池主要分为三类:磷酸铁锂电池、钴酸锂电池和三元材料电池。我们俗称的锂电池其实是锂离子电池,根正苗红的锂电池其实是以金属锂为负极,不可二次充电的一种电池,由于危险性大,很少用于日常电子产品。

  为什么说锂电池不省事?

  1、电池工作温度比较苛刻

  电池在使用过程中对温度比较敏感,目前锂电池的工作温度范围宽为-20℃——60℃。以国内普及率最高的磷酸铁锂为例,零下温度锂电的充电会变得困难,而且充电之后,其0℃时的容量保持率约60——70%,-10℃时为40——55%,-20℃时为20——40%。而电池在环境温度超过60°时,随着电池工作的升温,锂电池有过热燃烧、爆炸的风险。换句话说,电池温控和电控比较差的锂电池电动车,冬天去了东三省就成了“病猫”,夏天去了吐鲁番就像背着“炸药包”。在目前的一些电动车的电池功率铭牌上最大容量的标称旁边,会伴随标注最佳充电温度,此温度一般为20——25°C之间。意思即为,在次充电温度下,电池才能在最短的时间里达到最大的容量。

  2、忌过冲和过放

  锂电池都非常害怕过充和过放。过充电时,过量嵌入的锂离子会永久固定于晶格中,无法再释放,可导致电池寿命短。过放电时,会导致锂离子的电化学反应不可逆,脱嵌过多锂离子,可导致晶格坍塌,一旦放电电压低于2.7V,将可能导致电池报废。同时锂离子电池对充电的要求也很高,它要求精密的充电电路以保证充电的安全。终止充电电压精度允差为额定值的±1%(例如,充4.2V的锂离子电池,其允差为±0.042V),过压充电会造成锂离子电池永久性损坏。

  锂离子电池如果充电时间过长,发生的爆炸的可能性也会加大。因为锂的化学性质非常活泼,很容易燃烧,当电池充放电时,电池内部持续升温,活化过程中所产生的气体膨胀,使电池内压加大。压力达到一定程度,如外壳有伤痕,即会破裂,引起漏液、起火,甚至爆炸。

  目前未来防止锂电池的过冲过放带来的安全问题,大部分厂家采取了多重的保护机制。一种是软件的防护,通过电控系统里增加保护电路,检测电池组的最高、最低单体电压、总电压、温度等的阀值。没有超出这些保护阀值时,通过计算电量SOC来上报输出能力,超过则切断输出来防止过充、过放、过载、过热(至于是切断电池单体、一个并联组还是整个电池,取决于布置的控制传感器的多少,越多电池越大,成本也越高,大部分厂家倾向于整体切断,整体切断存在一定的隐患,会让电动汽车突然的失速)。一种是物理的防护,通过在电池壳体增加防暴孔、防爆线,在电池正负极之间增加隔膜(隔膜目前基本依赖进口或者外资在中国的工厂生产)来防止高温产生的爆炸风险。排气孔、隔膜一旦激活,电池将永久失效。

  3、电池存在一致性问题影响整体性能

  由于动力电池是由多个单体电池串并联组成的电池组,单体电池的短路或者过放电等都会影响整体电池的输出。所以电池具有木桶效应,循环寿命和整体性能很难达到理论值。只有在电池性能高度一致时,寿命发挥才能接近单体电池的水平。而在现有的条件下,由于原材料工艺复杂难以把握、工艺制作及流程的控制不够精细、加工设备自动化程度不够高等原因,制作出来的电池一致性不佳,进而影响到电池的使用性能和整体寿命。

  不得不说锂电池虽然好,但是锂电池太“娇贵”了,在耐用性、安全性上还是有些隐患,不省事。

 
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