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鋰離子電池代替鉛酸電池 壽命真的更長更省心么?

鉅大LARGE  |  點擊量:805次  |  2021年04月14日  

電動汽車?yán)m(xù)航不足始終是困擾消費者的最大問題之一,所以電動汽車廠商也在不斷地通過電池技術(shù)的改進升級來實現(xiàn)更長的續(xù)航里程。


容量相當(dāng)?shù)你U酸電池(左)與鋰離子電池重量比較


目前電動汽車電池重要分為鉛酸電池和鋰離子電池兩種類型。鉛酸電池重量大、能量密度低、循環(huán)次數(shù)少等等缺點就不再提,但是性能可以接受,價格也更加便宜,這關(guān)于預(yù)算不足的消費者來說還是可以接收的。


更加耐久便攜的鋰離子電池是電動汽車首選


鋰離子電池體積小重量輕能量密度高循環(huán)次數(shù)多,剩余電量顯示精確,部分產(chǎn)品還支持快充,這顯然更加貼合了消費者的實際需求。盡管價格稍高,但后續(xù)使用成本可以大大降低,所以鋰電車型應(yīng)該是消費者購車時的首選。歐姆電阻重要由電極材料、電解液、隔膜電阻及集流體、極耳的連接等各部分零件的接觸電阻組成,與電池的尺寸、結(jié)構(gòu)、連接方式等有關(guān)。鋰離子電池的端電壓,指鋰離子電池被連接在回路中處于工作狀態(tài)時,檢測到的電池正負(fù)極之間的電壓,其數(shù)值等于鋰離子電池電勢減去歐姆內(nèi)阻占壓后,剩余的電壓值。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

觀察下面圖形,展示的是鋰離子電池放電過程的電壓-時間曲線的開始一段。電池開始放電后,曲線有一個瞬間壓降ΔU1,這是回路通電瞬間,電壓傳感器檢測到的電池兩端電壓從開路電壓(等于電池電勢)切換到端電壓的結(jié)果,ΔU1就是歐姆內(nèi)阻占壓,ΔU2則是在放電結(jié)束時候,斷開回路時,電池端電壓曲線上出現(xiàn)的一段電壓回升,同樣是歐姆內(nèi)阻帶來的影響,ΔU1與ΔU2是相同的。


能夠檢測到純歐姆內(nèi)阻的時間比較短暫,因為隨著電流逐漸上升至額定回路電流的過程中,極化現(xiàn)象逐漸加強,兩種內(nèi)阻的用途將混合到一起,不能分別。測量歐姆內(nèi)阻的時間窗口在1~2ms以內(nèi)。


極化內(nèi)阻,從電芯內(nèi)由電流出現(xiàn)那一刻開始跟著出現(xiàn),隨著電流的增大而增大,是電池內(nèi)部各種阻礙帶電離子抵達(dá)目的地的趨勢總和。極化電阻可以分為電化學(xué)極化和濃差極化兩部分。電化學(xué)極化是電解液中電化學(xué)反應(yīng)的速度無法達(dá)到電子的移動速度造成的;濃差極化,是鋰離子嵌入脫出正負(fù)極材料并在材料中移動的速度小于鋰離子向電極集結(jié)的速度造成的。


上圖電壓時間曲線上的ΔU3一段,是回路斷開后,電池端電壓逐漸回升的一段,是電池內(nèi)部去極化過程的體現(xiàn),ΔU3的數(shù)值就是極化內(nèi)阻的占壓。在不同的放電狀態(tài)下,ΔU3的數(shù)值并不相同。


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