鋰電池冬天續(xù)航短不行的最大原因是什么?
從十幾年前就燒手電,玩18650,前后買過幾乎所有國內(nèi)外知名牌子(三洋、索尼、松下、三星、力神、比亞迪等等等等)的大部分型號(容量型、動力型等)18650電池數(shù)百節(jié),有各種鋰電測試工具十幾個的表示,一年衰減1-2%?怕不是做夢吧?
衰減1-2%頂多是電池管理系統(tǒng)在淺沖淺放(即測試80%~20%的電量)的情況下得出的結(jié)果,任意鋰電池從下了生產(chǎn)線那一刻起壽命(容量)就在減少,即使在最理想情況下,只沖40%電量 儲存在20°的環(huán)境下一年,電量至少會衰減5%,存放5年絕對低于80%,且內(nèi)阻增高50%~100%,鋰電池冬天續(xù)航短不行的最大原因是冬天溫度低造成內(nèi)阻升高,內(nèi)阻升高,必然放電電流減少,容量減小~
但鋰電池最大的敵人是高溫,超過40度的情況下充放電或存放,鋰電池壽命會急劇減小,夏天高溫暴曬下隨便地面或車內(nèi)溫度就五六十度,除非主動降溫(吹風沒用,必須降低環(huán)境溫度,也就是類似空調(diào)冰箱的壓縮機降溫,最次也得是半導體降溫),否則即使停那不動,溫度也分分鐘上來,所以汽車上的鋰電池5年還能80%是不可能達到的,這是鋰電池的特性決定的,再NB的電池管理系統(tǒng)也沒用,除非廠家把3000mah的鋰電池,當成2000~2500mah來用,來標稱容量,當3000衰減成2500的時候,對于標稱2500來說,衰減還是0~當然雖然標稱容量沒怎么減少,但是電池本身已經(jīng)內(nèi)阻很高,快不行了,即使容量依然有2500mah,但是放電電流必然減小,對于汽車的動力必然有影響,且安全性降低~
對于磷酸鐵鋰電池,情況比三元鋰電池稍好一些,但是整體的壽命特性差不多,到時間該掛還是掛。
覺得我胡說的可以去買各品牌鋰電池測試,放心,鋰電池沒啥高深的,汽車上用的你在市面都能買來,甚至市面買來一些大牌高端型號的比汽車用的還好的多(畢竟車廠要講成本,你去不顧成本的買四五十一節(jié)的18650也沒多少錢),測試就是買來新出廠的用放電儀測試好容量,然后沖到40%放在冰箱也好專門的恒溫箱也好(每隔半年測試電壓,并再次補充電量到40%,防止自放電過放),過一年,過兩年,過五年,你再測試測試容量,看看還有多少?
別吹電池管理系統(tǒng),再NB的電池管理系統(tǒng)能比得上40%電量恒溫存放?
簡單說,就是電池再好、電池管理系統(tǒng)再NB,只能保證循環(huán)次數(shù)也就是公里數(shù),可以800次循環(huán)1000次循環(huán)1200次循環(huán)甚至1500次循環(huán),但是無論你再好的電池再牛的電池管理,你也抵不過時間,鋰電池5-8年必報廢(容量、內(nèi)阻、放電電流、安全性等性能嚴重下降),這是鋰電池本身特性決定的,上帝來了也不行
核心難點就在于電池的儲能效率,也就是單位質(zhì)量(或體積)的電池能夠儲存多少能量。那么動力電池的儲能效率要達到多少才合適?可以明確一個思路:如果和普通燃油車一樣的駕駛模式和整車重量,一臺電動車用的動力電池完成一次放電和燃油車發(fā)動機燒完一箱油所釋放的能量值相等。
按照一輛普通轎車一箱油60升,根據(jù)汽油燃燒值和發(fā)動機熱效率等指標可以大致?lián)Q算出動力電池應該達到的儲能效率,我曾經(jīng)測算了一下,結(jié)論是目前所有的電池(包括處于實驗室階段的)的實際儲能效率都達不到。理想中電動汽車的實際比能力密度應該在300瓦時/千克以上,而目前可以大規(guī)模應用的具有最高儲能效率的聚合物鋰電池僅有150左右。
此外,電池儲能本質(zhì)上是一種化學純能方式,比能量密度有一個理論上限值,比如目前應用最多的鉛酸電池的理論比能量密度有171瓦時/千克,平均實際值僅能達到30瓦時/千克,轉(zhuǎn)換效率僅僅18%;鋰電池的理論比能量密度雖然明顯強于鉛酸電池,但轉(zhuǎn)化效率也僅有20%左右,例如磷酸鐵鋰電池理論值398瓦時/千克,實際值90瓦時/千克,轉(zhuǎn)化效率23%;鈷酸鋰、聚合物鋰電池的轉(zhuǎn)化效率分別為21%和17%。
要達到300瓦時/千克的理想值只有兩個辦法:1)研發(fā)理論儲能效率更高的電池,例如前幾年吹的鋰氧電池;2)大幅度提升電池的能量轉(zhuǎn)化效率,從20%左右的效率提升至40%以上。
燃油車搞了這么多年,當前乘用車使用的燃油發(fā)動機的熱效率高一些也就30%左右吧?想辦法把燃油發(fā)動機熱效率提升到40%以上,從節(jié)能環(huán)保、成本與產(chǎn)業(yè)化方面比搞純電動汽車都不知道高到哪里去了。
















