現(xiàn)在開(kāi)車(chē)的人也是越來(lái)越多,路上也更加堵車(chē)了。這時(shí)候就有更多的人選擇騎電動(dòng)車(chē)了,有的可能是因?yàn)橘I(mǎi)不起車(chē)騎電動(dòng)車(chē),還有的是因?yàn)橛X(jué)得電動(dòng)車(chē)比汽車(chē)還方便,最起碼等一個(gè)燈就能過(guò)去,有時(shí)候汽車(chē)都等到下一次的紅燈都亮了,還沒(méi)有過(guò)去路口呢?,F(xiàn)在大路上的電動(dòng)車(chē)也不在少數(shù),現(xiàn)在騎電動(dòng)車(chē)的人很多。但是電動(dòng)車(chē)也是經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題的,就像是電瓶經(jīng)常鼓包。在天冷的時(shí)候還好,天熱的時(shí)候這種現(xiàn)象就比較多了。那為啥電動(dòng)車(chē)電池總鼓包?維修工說(shuō)出了5個(gè)原因,車(chē)主聽(tīng)完也后怕了。
第一,就是因?yàn)檐?chē)剛停下來(lái)就充電。電動(dòng)車(chē)的電量也是有限的,如果你汽車(chē)的路程比較遠(yuǎn),可能回來(lái)的時(shí)候就快沒(méi)電了。那這時(shí)候大多數(shù)的人都會(huì)趕緊充電,就怕忘了充電耽誤下次使用。但是剛停下來(lái)就充電是不行的,電動(dòng)車(chē)在行駛的時(shí)候電池本身就會(huì)發(fā)熱,尤其是夏天甚至是溫度都達(dá)到了70度以上。如果電池還沒(méi)有降溫的時(shí)候就直接充電,電池可能會(huì)失水,減少電池的使用時(shí)間,也增加了電池鼓包的風(fēng)險(xiǎn)。
第二,長(zhǎng)時(shí)間的充電。一般情況下就是下班回家給車(chē)充電。騎車(chē)上班的人大多數(shù)都是下午5點(diǎn)或者6點(diǎn)的時(shí)候就開(kāi)始充電,然后就一直到第二天8點(diǎn)左右才結(jié)束,充電都超過(guò)了12個(gè)小時(shí),甚至是有的人充上電了,第二天還不用,可能充電都超過(guò)24個(gè)小時(shí)了才想起來(lái)。其實(shí)這樣對(duì)電動(dòng)車(chē)的電池是有很大的傷害的,經(jīng)常這樣做的話(huà)就會(huì)發(fā)生鼓包的現(xiàn)象。所以,充電的時(shí)候要想著充滿(mǎn)就行了,不要長(zhǎng)時(shí)間充電。
第三,混用充電器。有的人家里不只是一輛電動(dòng)車(chē),很多車(chē)主在充電的時(shí)候,就是看到哪個(gè)用哪個(gè),有時(shí)候用的都不是自己車(chē)的充電器,就比如是拿60伏的充電器充48伏的電池,當(dāng)電流和電壓不匹配的時(shí)候,電池也會(huì)發(fā)生鼓包的現(xiàn)象。這和充手機(jī)是一樣的,以前的時(shí)候咱們也經(jīng)常給手機(jī)換電池,就是經(jīng)常一晚上給手機(jī)充電,換電池的時(shí)候就能發(fā)現(xiàn),電池就是鼓鼓的。
第四,太陽(yáng)直曬的地方充電。我們都知道,電動(dòng)車(chē)電池在充電的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,尤其是在高溫的時(shí)候就更高了。如果說(shuō)是在太陽(yáng)直曬的地方給電動(dòng)車(chē)充電,電動(dòng)車(chē)的充電環(huán)境就是比平時(shí)的溫度更高了。熱量不能及時(shí)的散去,也是會(huì)有鼓包的現(xiàn)象。
第五,經(jīng)常使用快充充電。電動(dòng)車(chē)的電量也是有限的,近距離的還行,真是距離特別遠(yuǎn)的就會(huì)半路沒(méi)電了。有的人騎車(chē)還是全天的都在外面跑,那就更不能堅(jiān)持一天了。這時(shí)候就有人會(huì)去快充充電站充電。如果是有特殊情況,一次兩次的用這個(gè)還行,經(jīng)常用這個(gè)電池也是會(huì)發(fā)生鼓包的情況。
從電池重量構(gòu)成上來(lái)看,正極材料占有較大比例(一般在70%~80%),因?yàn)檎龢O材料的性能直接影響著
鋰離子電池的性能,其成本也直接決定電池成本高低。正極材料占
鋰離子電池成本30%~40%,也直接影響鋰電池包的能量密度和性能。
負(fù)極
負(fù)極材料是由相對(duì)于正極電勢(shì)更低的材料構(gòu)成,并具有高比容量和較好的充放電可逆性,從而在嵌鋰的過(guò)程中保持良好的尺寸和機(jī)械穩(wěn)定性(不發(fā)生嚴(yán)重變形)。負(fù)極材料主要影響鋰電池的效率、循環(huán)性能等,負(fù)極材料的性能也直接影響鋰電池的性能,負(fù)極材料占鋰電池總成本10~20%左右。負(fù)極材料種類(lèi)上,包括碳系負(fù)極、非碳性負(fù)極。
電解液
電解液在正極與負(fù)極之間起到運(yùn)輸電荷的作用(類(lèi)似與無(wú)線(xiàn)電中的載波),具有較高的離子電導(dǎo)率,一般應(yīng)達(dá)到1x10-3~2x10-2 S/cm。它影響著鋰電池包的能量密度、寬溫應(yīng)用、循環(huán)壽命、功率密度、安全性能等因素。
隔膜
隔膜有一定的孔徑和孔隙率,保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率,對(duì)鋰離子有很好的透過(guò)性,對(duì)電解液的浸潤(rùn)性好并具有足夠的吸液保濕能力,保持離子導(dǎo)電性,同時(shí)具有電子絕緣性,保證正負(fù)極的機(jī)械隔離,此外應(yīng)有足夠的穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等力學(xué)性能及耐電解液腐蝕性和足夠的電化學(xué)穩(wěn)定性。動(dòng)力電池對(duì)隔膜的要求更高,通常采用復(fù)合膜。
鋰電池工作原理:
鋰電池是一種充電電池,主要依靠鋰離子在正極與負(fù)極之間的往返嵌入和脫嵌來(lái)工作,實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放。
1、充電過(guò)程
在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下鋰離子從正極晶格中脫出,經(jīng)過(guò)電解質(zhì),嵌入到負(fù)極晶格中。
電壓低于3V,要先進(jìn)行預(yù)充電,充電電流為設(shè)定電流的1/10,電壓升到3V后,進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程為:以設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電,電池電壓升到4.20V時(shí),改為恒壓充電,保持充電電壓為 4.20V。此時(shí),充電電流逐漸下降,當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時(shí),充電結(jié)束。 這是一般的鋰電池充電的一個(gè)過(guò)程,如果鋰電池存在于智能設(shè)備中,它的充電模式將會(huì)受到智能設(shè)備軟件的控制。
2、放電過(guò)程
放電過(guò)程正好與充電過(guò)程相反,鋰離子在電場(chǎng)作用下返回正極,電子通過(guò)外電路到達(dá)正極與鋰離子復(fù)合。電池放電,此時(shí)負(fù)極上的電子e從通過(guò)外部電路跑到正極上,正鋰離子Li+從負(fù)極“跳進(jìn)”電解液里,“爬過(guò)”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達(dá)正極,與早就跑過(guò)來(lái)的電子結(jié)合在一起。
通過(guò)了解鋰電池的充放電過(guò)程,我們可以從微觀上理解,電池的容量其實(shí)就是電池所包含電荷的量。電流越大,放電速度越快,電池使用的時(shí)間就越短。
為什么電池在正常使用或者長(zhǎng)時(shí)間不使用會(huì)出現(xiàn)鼓包的現(xiàn)象呢?
在充放電的過(guò)程中出現(xiàn)鼓包的現(xiàn)象有兩種:
一.過(guò)充導(dǎo)致的鼓包
過(guò)度充電會(huì)導(dǎo)致正極材料里的鋰原子全部跑到負(fù)極材料里面,導(dǎo)致正極原本飽滿(mǎn)的柵格發(fā)生變形垮塌,這也是鋰電池電量下降的一個(gè)主要原因。在這個(gè)過(guò)程中,負(fù)極的鋰離子越來(lái)越多,過(guò)度堆積使得鋰原子長(zhǎng)出樹(shù)樁結(jié)晶,使得電池發(fā)生鼓脹。
二.過(guò)放導(dǎo)致的鼓包
在液態(tài)鋰離子電池首次充放電過(guò)程中,電極材料與電解液在固液相界面上發(fā)生反應(yīng),形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層。形成的鈍化層膜能有效地阻止電解液分子的通過(guò),但Li+ 卻可以經(jīng)過(guò)該鈍化層自由地嵌入和脫出,具有固體電解質(zhì)的特征,因此這層鈍化膜被稱(chēng)為“固體電解質(zhì)界面膜”( solid electrolyte interface) ,簡(jiǎn)稱(chēng)SEI。SEI膜對(duì)負(fù)極材料會(huì)產(chǎn)生保護(hù)作用,使材料結(jié)構(gòu)不容易崩塌,并且可以增加電極材料的循環(huán)壽命。SEI膜并非一成不變,在充放電過(guò)程中會(huì)有少許的變化,主要是部分有機(jī)物會(huì)發(fā)生可逆的變化。電池過(guò)度放電后使得SEI膜發(fā)生可逆性破環(huán),保護(hù)負(fù)極材料的SEI破壞后使得負(fù)極材料崩塌,從而形成鼓包現(xiàn)象。