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纯电动汽车电池衰减的问题该怎么解决?

2022-05-11   点击量:380

随着气温的降低,新能源汽车续航里程受到或多或少的影响。虽然关于这种情况来说的话已被所有人所接受,目前,市面上在售的电动汽车电池技术重要分为两种,分别为三元聚合物锂离子电池以及磷酸铁锂离子电池。无论哪种电池技术,面对低温环境时都存在电池性能的衰减。


为何会出现这种情况呢,首先先了解下动力锂电池的供电原理。当温度较高时,电池活力较强,电池的充放电性能就较好,反之当温度较低时,电池活性受到影响,充放电性能将出现下降,这和冬天里我们使用其他电子产品是一个道理,在冬天当出现电池衰退的问题的时候,我们应该怎么去解决呢?


在用车上面,要有个好的用车习惯,在行驶之前,可以先把车子的暖风打开,这样做的目的可以加速提高电池自身的温度,然后再插枪进行充电,将大大提高充电速度,假如条件允许,我们应该尽量在热车状态下对电池进行充电,以获得更高的充电效率,电池较接近最佳工作温度,此时电池内的锂离子活性较高,在这个状态下充电可以缩短充电时间。


同时,热车状态也能减少电池恒温系统的工作压力,电动汽车在冬季低温环境下,最明显的影响集中在电池性能和充电等环节。不过受限于现阶段的技术,在使用电动汽车时仍然要留意一些细节问题,通过合理正确的方法,就可以在低温环境下让电动汽车保持良好性能。在冬季开新能源汽车相同可以得心应手,


电池本身每度电的价格低,是最直观的成本。加上前面所说,对用户来说,成本是否真的低,还要看全生命周期度电成本。


除了上面的两种成本,电池的维护成本也要考虑。针对电芯本身的维护,重要指手动均衡。BMS自带的均衡功能受限于自身设计均衡电流的大小,可能无法实现电芯之间的理想均衡,随着时间的积累,电池组中就会出现压差过大问题。遇到此类情形,只得进行手动均衡,对电压过低的电芯单独充电。这种情形出现的频率越低,则维护成本越低。


能量密度,指单位重量或者单位体积内包含的能量;功率密度是指单位重量或者体积对应的最大放电功率的数值。在道路车辆有限的空间内,只有通过提高密度才能有效提高总体能量和总体功率。加之,当前的国家补贴,把能量密度和功率密度作为衡量补贴档次的门槛,更加强化了密度的重要性。


但能量密度与安全性之间,存在着一定的矛盾关系,随着能量密度的提高,安全性总会面对更新更艰巨的挑战。


锂离子电池放电过程中放出的能量与此次放电之前电池从0开始充入电池的能量之比,叫做库伦效率。效率的高低,重要与电池内阻大小有关。相关于其他类型的可充电电池,锂离子电池的充放电效率比较高,一般都在98%以上,因此,这个参数往往不被过多提及。


由于负极材料基本都采用石墨电极,锂离子电池的电压重要的由正极材料的材料特性决定,磷酸铁锂电压上限3.6V,三元锂和锰酸锂离子电池最高电压4.2V左右。研发高电压电芯,是锂离子电池提高能量密度的一条技术路线。提高电芯输出电压,要电势高的正极材料,电势低的负极材料和稳定电压高的电解液。


锂离子电池高温性能良好,指电芯处在较高的温度环境中,电池正负极材料,隔膜和电解液还能够保持良好的稳定性,在高温下能够正常工作,寿命不会加速衰减,高温不容易引起热失控事故。


锂离子电池的安全风险,很大程度上来自于高温。一般锂离子电池的最高工作温度在50℃左右,特别的可以达到60℃。负极表面的SEI膜在90℃左右就可以开始溶解,使得电芯进入自生热阶段。自生热带来额外的温升,假如不及时制止,就会有热失控的危险出现。

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钜大特种电池工程研究院

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