离子电池,是一种可反复充放电(反复使用)的蓄电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。充电时,锂离子(Li+)从正极脱出,经过电解质(隔膜)嵌入负极,此时,负极处于富锂状态;放电时则锂离子(Li+)从负极脱出,经过电解质(隔膜)嵌入正极。锂离子电池具有比容量高、体积小、循环寿命长等诸多优点,广泛应用于储能、电动汽车、便携式电子产品(3C)等领域。

如欲更好的使用锂电池,需了解锂电池的特性,这里笔者就与各位看官一起,聊一聊、扒一扒锂电池和我们人类生命体有哪些相似之处。

(1)和人类一样,锂电池也怕冷(转冷后就不那么活跃)

在所有环境因素之中,温度对锂电池充放电性能的影响最大,低温下(比方说-10°C以下),对锂电池进行充电时,由于锂离子嵌入碳层的速度变慢,易在负极片的表面形成锂枝晶,这种金属不断生长,会刺穿隔膜,引起短路,而发生着火事故。北方的冬天,温度较低的地方,低温充电面临严峻挑战,此时,最好在室内,温度0°C以上的地方进行充电。当然,如果汽车电池包内置有加热系统的,则无需担心。

有过冬季新能源汽车驾驶体验的朋友,感受会比较深刻,冬天汽车的行驶里程变短了,YES!你没有看错,变短了,原来跑500Km,冬天只能跑300Km。低温条件下,电解液的淌度降低(粘度升高)、电解液流动性变差,导电性下降,活性物质的活性也会降低。对应的电池容量也就随之降低。

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锂电池也怕冷

(2)和人类一样,锂电池也怕高温

长期放置于高温环境,或在高温环境中使作,会导致电池副反应增多,热量提升,正材料结构坍塌,电解液分解,胀气等问题,降低电池、模组的使用寿命,故而,锂电池不适合长期高温环境。

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锂电池高温下性能变差,危险性增加

(3) 和人类一样,锂电池也不能承受外界的伤害

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这个其实已无需多言,细想起来,我们身边的万事万物,实际上,都怕挤压、撞击的。只是锂电池受挤压或撞击后,易爆炸、着火。人类受外力挤压或撞击后,受伤甚至要命。精神上压力太大,同样会生病。

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压力,也是锂电池不能承受之重

(4) 和人类一样,不能“吃”太多

锂电池也是怕过充的,如果持续过充电,电池内部会发生很多副反应,进而,产气,电池会胖(膨胀)起来。

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锂电池,过充电,也会撑

(5) 和人类一样,怕过度劳累,对于电池来说就是怕过放电

过放电,正负极活性物质受到可逆性的损坏,这种可逆性也是很有限的,恢复性充电也只能部分恢复,容量依然会有明显衰减。结合上一条,锂电池如果深充深放,电池的损耗就会越大,锂电池工作最理想的状态是浅充浅放,那样的话电池寿命就越长。

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过劳危及生命

(6) 和人类一样,有着各自不同的的生命周期

循环寿命,即充放电周期的次数,我们在手机的使用过程中,有着比较直观的体验锂离子电池的优点,随着的时间的推移,手机的待机时间会越来越短。这说犹如人类一样,有着各自不同的生命旅途。

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锂电池也有自己的生命周期

(7) 和我们人类一样,团队之中锂离子电池的优点,一致性非常重要

当前锂电池在手机端的应用,单体电池即可。但是电动汽车呢?由于受到原材料、制造工艺、设备能力等方面的限制,单体电池无法为电动汽车提供足够的能量,需要将锂电池进行串、并联做成模组,再将模组组成pack进行使用(即使现在的CTP技术,也需多个单体电池的串并联)。因此,在挑选组队时,各个单体的性能应在同一个区间内,犹如军人的队列一样。

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锂电池成组,一致性很重要

(8) 团队合作过程中,具有“木桶效应”,短板影响整体能力

电池经过前面的筛选,挑选组队的电池在容量、内阻、电压方面,已很接近了。但是,不等数目的锂电池共同用于同一个pack,pack的使用寿命和性能则远不及单体电芯的使用寿命和性能。这主要受制于个体的异变,随着使用时间的推移,单体电芯的差异也会在充放电过程中体现出来,部分电池会充电快、发热量大、容量衰减不同、内阻不同等差异,最终造成电芯模组的容量衰减、寿命衰减。犹如一个团队,个体的耐受力不同,前进的途中,会存在个体掉队的情况。

当然这此也难不到我们的工程技术人员,可以BMS对第个电池进行管理,充电、使用过程,可以通过容量均衡的方式,来减少个体差异。

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个体短板影响团队质量

锂电池居然也具有生命特性,看了上面的介绍,你学到了吗?

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