鋰電池為什么越來越不頂用了?
來源:寶鄂實業(yè)
2020-10-30 16:20
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手機鋰電池弱雞,也就輸一局游戲而已,隔壁的電動車主可比你還要慘,買了不到兩年的車,滿電續(xù)航已經(jīng)從400掉到300了,輕松賠到你顫抖。搞鋰電池都能得諾貝爾獎了,但是電池容量衰減為何還解決不了?
我們看到的鋰電池是這樣、這樣還有這樣的,但是要研究衰減的原因,我們把TA扒開還原出最基本的結(jié)構。在鋰電池中,基本結(jié)構由正負極、電解液、隔膜組成,正負極材料負責儲存釋放鋰離子,電解液運輸鋰離子,隔膜則是將正負極隔開,只允許鋰離子通過。
鋰電池放電時,石墨負極將內(nèi)部儲存的鋰離子釋放到電解液中,負極這邊鋰離子濃度變大,這時鋰離子就會向濃度低的正極側(cè)移動,多余鋰離子被正極吸收,鋰電池內(nèi)部再次恢復平衡。如果是充電,則過程相反。
理論上來說,只要一直重復這個過程,鋰電池就可以無限次使用。但現(xiàn)實是殘酷的,只要鋰電池開始充放電,正負極和電解液就會受刺激發(fā)生化學反應被消耗,正極破裂、負極坍塌、電解液分解,儲存和運輸鋰離子的物質(zhì)變少,而且無法補充,鋰電池可用容量就減少了。容量衰減就像長皺紋,正常狀態(tài)下比較慢,我們更需警惕,什么時候會加速衰老。
鋰電池最適合的工作溫度是15-35℃,如果超出了這個溫度范圍,容量衰減會大幅加快。在北方的冬季,鋰電池溫度可以低至-10℃,而在夏季,氣溫和鋰電池發(fā)熱雙重作用,鋰電池溫度最高可以達到60℃。根據(jù)實驗報告證明,同一款磷酸鐵鋰電池,在55℃下持續(xù)工作,壽命只有25℃時的1/7,而在-10℃時,壽命只有1/10。
鋰電池本身就是一個消耗品,怕冷又怕熱,那我們在買電動車時,就得選給鋰電池“裝空調(diào)”的車型,這個裝置學名“熱管理系統(tǒng)”,如果還不確定,這幾個品牌的車型閉著眼選都是沒問題的。
除此之外,如果經(jīng)常將鋰電池用得太光、充得太滿,也會大幅加快容量衰減,根據(jù)研究證明,目前的三元鋰電池,常溫狀態(tài)下前充淺放(10-90%的循環(huán))的循環(huán)壽命,是滿充滿放(0-100%)的3倍以上。鋰電池又怕“身體被掏空”,那我們用車時,還有10%就去充電,充到90%就停,這樣鋰電池壽命也可以大幅延長。
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