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为何锂离子电池越来越不顶用了?

2023-03-02   点击量:300

我们看到的锂离子电池是这样、这样还有这样的,但是要研究衰减的原由,我们把TA扒开还原出最基本的结构。在锂离子电池中,基本结构由正负极、电解液、隔膜组成,正负极材料负责储存释放锂离子,电解液运输锂离子,隔膜则是将正负极隔开,只准许锂离子通过。


锂离子电池放电时,石墨负极将内部储存的锂离子释放到电解液中,负极这边锂离子浓度变大,这时锂离子就会向浓度低的正极侧移动,多余锂离子被正极吸收,锂离子电池内部再次恢复平衡。倘若是充电,则过程相反。


理论上来说,只要一直重复这个过程,锂离子电池就可以无限次使用。但实际是残酷的,只要锂离子电池开始充放电,正负极和电解液就会受刺激发生化学反应被消耗,正极破碎、负极坍塌、电解液分析,储存和运输锂离子的物质变少,而且无法补充,锂离子电池可用容量就减少了。容量衰减就像长皱纹,正常状态下比较慢,我们更需警戒,什么时候会加速衰老。


锂离子电池最适合的工作温度是15-35℃,倘若超出了这个温度范围,容量衰减会大幅加快。在北方的冬季,锂离子电池温度可以低至-10℃,而在夏季,气温柔锂离子电池发热双重用途,锂离子电池温度最高可以达到60℃。依据试验报告证明,同一款磷酸铁锂离子电池,在55℃下继续工作,寿命惟有25℃时的1/7,而在-10℃时,寿命惟有1/10。


锂离子电池本身就是一个消耗品,怕冷又怕热,那我们在买电动汽车时,就得选给锂离子电池装空调的车型,这个装置学名热管理系统,倘若还不确定,这几个品牌的车型闭着眼选都是没问题的。


除此之外,倘若常常将锂离子电池用得太光、充得太满,也会大幅加快容量衰减,依据研究证明,目前的三元锂离子电池,常温状态下前充浅放(10-90%的循环)的循环寿命,是满洋溢放(0-100%)的3倍以上。锂离子电池又怕身体被掏空,那我们用车时,还有10%就去充电,充到90%就停,这样锂离子电池寿命也可以大幅延长。


倘若你对电动汽车或者锂离子电池有疑虑,可能看完这个视频后更惶恐了,其实我们也不用那么悲观,电动汽车的锂离子电池寿命是我们手机电池的3-4倍,而且随着越来越多的厂家加入到电动化的阵营之中,伺候锂离子电池的招数越来越多,以后电动汽车锂离子电池也会越来越好。

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钜大特种电池工程研究院

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