鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:685次 | 2021年03月07日
有什么習(xí)慣可以延長(zhǎng)電池的生命周期?
有什么習(xí)慣可以延長(zhǎng)電池的生命周期呢?
習(xí)慣一:淺充淺放,別等沒電才充電
雖然沒有硬性標(biāo)準(zhǔn),但通常認(rèn)為:當(dāng)電池低于10%甚至沒電時(shí)才進(jìn)行充電,就屬于過度放電了;當(dāng)電池在20%~90%之間進(jìn)行充電,且并不充至100%,則屬于淺充淺放。
這里應(yīng)該有很多人會(huì)感到奇怪:這么反復(fù)充,不是浪費(fèi)了充電次數(shù)嗎?非也。再看看上面的前提,電池壽命的依據(jù)是『完全充放循環(huán)次數(shù)』,而不是單次充電次數(shù)。那...為何要這樣淺充淺放呢?
從分子層面看,過度放電將導(dǎo)致負(fù)極石墨過度釋放鋰離子,使其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷;過度充電將把過多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極石墨結(jié)構(gòu)中,而使得部分鋰離子發(fā)生沉積,再也無法被釋放。同時(shí),過度放電會(huì)使得負(fù)極板的銅電鍍到正極上,破壞正極的微觀結(jié)構(gòu)。
但好在充電技術(shù)也在進(jìn)步,現(xiàn)在過充問題可以交給電源管理系統(tǒng)(BMS,batterymanagementsystem)解決,該系統(tǒng)會(huì)嚴(yán)格控制進(jìn)出電池的電量,從而保證電池一直在安全狀態(tài)下工作。但是這樣的電池管理系統(tǒng)精度有限,無法抵消過充過放對(duì)電池的影響。
因此,在日常用車中,最好不要把電池用光才充電,下班回家停車庫(kù)的時(shí)候就可以即插即充。養(yǎng)成淺充淺放的好習(xí)慣,讓你的電池?fù)p耗越慢。
習(xí)慣二:首選常規(guī)充電,少用快充
要弄明白這一點(diǎn),首先要理清楚電池的充放電原理。
鋰離子電池有兩極,正極是鋰化合物,負(fù)極為石墨。充電與放電,實(shí)際上就是一個(gè)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)換的過程:充電時(shí),在電場(chǎng)用途下,鋰離子嵌入到負(fù)極的石墨碳層微孔,存儲(chǔ)一定能量;放電時(shí),發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些帶著電荷的鋰離子脫嵌,使正極處于富鋰狀態(tài)。這個(gè)過程,就形成了電流供電。
理想狀態(tài)下,只要正負(fù)極材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化,鋰離子電池就能保證長(zhǎng)時(shí)間、多次數(shù)循環(huán)。
但是!快充的原理是使鋰離子快速?gòu)恼龢O嵌出并嵌入負(fù)極,增大鋰離子的流量。在電流增大時(shí),電極負(fù)極(石墨)表面的一層半透膜(SEI膜)會(huì)有發(fā)生破裂,使電極材料和電解液相互反應(yīng),另外溫度升高也會(huì)讓電池內(nèi)部發(fā)生副反應(yīng)破壞電池上的化學(xué)物質(zhì),導(dǎo)致可逆性降低,多重原因使得電池容量不斷減少。
這么說,那快充豈不是無用功?非也。現(xiàn)階段的快充,重要目的還是應(yīng)急。當(dāng)時(shí)間有限又急需充電時(shí),快充可以一解燃眉之急,但在日常用車中,慢充才是更妥當(dāng)?shù)倪x擇。下班回家、停在車庫(kù),充上幾個(gè)小時(shí)并不礙事還能保護(hù)電池。
習(xí)慣三:不要在極端溫度下用車/充電
很多電動(dòng)汽車車主肯定都納悶過:為何冬天到了,電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航直接減半?
一部分原因是電動(dòng)汽車沒有內(nèi)燃機(jī),不能利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱制暖。而目前兩種主流解決方法『熱泵空調(diào)系統(tǒng)』和『電動(dòng)壓縮機(jī)空調(diào)系統(tǒng)+PTC』都有一個(gè)通病大量吃電。
另一部分的原因就是低溫環(huán)境對(duì)電池內(nèi)部的電解液活性的影響。低溫環(huán)境下,正負(fù)極材料中的帶電離子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)能力變差,穿越電極與電解液的鈍化膜變得更加困難,傳遞速度也因此降低。即使鋰離子到達(dá)負(fù)極以后,在材料內(nèi)部的擴(kuò)散也變得不順暢,甚至可能在負(fù)極形成鋰凝結(jié)。短時(shí)間反映為電池容量急劇減少,長(zhǎng)期反映為電池壽命縮短。
在高溫條件下,電解液活性較強(qiáng),容易發(fā)生分解反應(yīng)。分解產(chǎn)物與正極材料結(jié)合,對(duì)正極材料進(jìn)行消耗。正極材料遭到腐蝕,晶格結(jié)構(gòu)由于缺少足夠物質(zhì)支撐而發(fā)生坍塌,鋰離子空位減少,正極對(duì)鋰離子的容納能力下降,使得電池容量減少。
同時(shí),化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物游蕩在電解液中,可能附著在正負(fù)極電極的表面。電極表面被其它物質(zhì)覆蓋,阻礙了反應(yīng)轉(zhuǎn)化的順利進(jìn)行,電芯內(nèi)阻新增。電量進(jìn)一步減少。
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