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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    有哪些習慣可以延長電池的生命周期?

    2021-04-26 ryder

    有哪些習慣可以延長電池的生命周期呢?


    習慣一:淺充淺放,別等沒電才充電


    雖然沒有硬性標準,但通常認為:當電池低于10%甚至沒電時才進行充電,就屬于過度放電了;當電池在20%~90%之間進行充電,且并不充至100%,則屬于淺充淺放。


    這里應當有很多人會感到奇怪:這么反復充,不是浪費了充電次數嗎?非也。再看看上面的前提,電池壽命的根據是『完全充放循環次數』,而不是單次充電次數。那...為甚么要這樣淺充淺放呢?


    從分子層面看,過度放電將導致負極石墨過度釋放鋰離子,使其片層結構出現塌陷;過度充電將把過多的鋰離子硬塞進負極石墨結構中,而使得部分鋰離子發生沉積,再也無法被釋放。同時,過度放電會使得負極板的銅電鍍到正極上,破壞正極的微觀結構。


    但好在充電技術也在進步,今朝過充問題可以交給電源管理系統(BMS,batterymanagementsystem)處理,該系統會嚴格控制進出電池的電量,從而保證電池一直在安全狀態下工作。但是這樣的電池管理系統精度有限,無法抵消過充過放對電池的影響。


    因此,在日常用車中,最好不要把電池用光才充電,下班回家停車庫的時候就可以即插即充。養成淺充淺放的好習慣,讓你的電池損耗越慢。


    習慣二:首選常規充電,少用快充


    要弄明白這一點,首先要理清楚電池的充放電原理。


    鋰電池有兩極,正極是鋰化合物,負極為石墨。充電與放電,實際上就是一個化學能與電能相互轉換的過程:充電時,在電場用途下,鋰離子嵌入到負極的石墨碳層微孔,存儲一定能量;放電時,發生化學反應,這些帶著電荷的鋰離子脫嵌,使正極處于富鋰狀態。這個過程,就形成了電流供電。


    理想狀態下,只要正負極材料的化學結構不發生變化,鋰電池就能保證長時間、多次數循環。


    但是!快充的原理是使鋰離子快速從正極嵌出并嵌入負極,增大鋰離子的流量。在電流增大時,電極負極(石墨)表面的一層半透膜(SEI膜)會有發生破碎,使電極材料和電解液相互反應,另外溫度升高也會讓電池內部發生副反應破壞電池上的化學物質,導致可逆性降低,多重原由使得電池容量不斷減少。


    這么說,那快充豈不是無用功?非也。現階段的快充,緊要目的還是應急。當時間有限又急需充電時,快充可以一解燃眉之急,但在日常用車中,慢充才是更妥當的選擇。下班回家、停在車庫,充上幾個小時并不礙事還能保護電池。


    習慣三:不要在極端溫度下用車/充電


    很多電動車車主肯定都納悶過:為甚么冬天到了,電動車續航筆直減半?


    一部分原由是電動車沒有內燃機,不能利用發動機的廢熱制暖。而目前兩種主流處理辦法『熱泵空調系統』和『電動壓縮機空調系統+PTC』都有一個通病大量吃電。


    另一部分的原由就是低溫環境對電池內部的電解液活性的影響。低溫環境下,正負極材料中的帶電離子的擴散運動能力變差,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。即使鋰離子到達負極以后,在材料內部的擴散也變得不順暢,甚至可能在負極形成鋰凝結。短時間反映為電池容量急劇減少,長期反映為電池壽命縮短。


    在高溫條件下,電解液活性較強,容易發生分析反應。分析產物與正極材料結合,對正極材料進行消耗。正極材料遭到腐蝕,晶格結構由于缺少足夠物質支撐而發生坍塌,鋰離子空位減少,正極對鋰離子的容納能力下降,使得電池容量減少。


    同時,化學反應的副產物游蕩在電解液中,可能附著在正負極電極的表面。電極表面被其它物質傾覆,妨礙了反應轉化的順利進行,電芯內阻新增。電量進一步減少。

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