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再厲害的電池續(xù)航也敵不過(guò)未老先衰

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再厲害的電池續(xù)航也敵不過(guò)未老先衰

電源適配器生產(chǎn)廠家大到純電動(dòng)汽車(chē),小到電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品,電池的續(xù)航能力始終受到消費(fèi)者的高度關(guān)注,就連近三星note7爆炸事件,也被一些專(zhuān)家歸咎為開(kāi)發(fā)商過(guò)多追求續(xù)航能力而忽略了電池的安全隱患。受電池困擾的企業(yè)不止三星一家,近微軟Surface Pro 3的電池也出現(xiàn)了問(wèn)題,部分用戶(hù)反映,內(nèi)部搭載LGC電池的Surface Pro 3在升級(jí)之后續(xù)航時(shí)間嚴(yán)重縮水。

鋰離子電池容量為什么會(huì)衰減?

電源適配器

鋰離子電池是繼鎘鎳電池、氫鎳電池之后發(fā)展快的二次電池。鋰離子電池的應(yīng)用很大程度取決于其充放電循環(huán)的穩(wěn)定性,和其它二次電池一樣,鋰離子電池在循環(huán)過(guò)程中容量衰減是不可避免的。
鋰離子電池在兩個(gè)電極間發(fā)生嵌入反應(yīng)時(shí)具有不同的嵌入能量,而為了得到電池的佳性能,兩個(gè)宿主電極的容量比應(yīng)該保持一個(gè)平衡值。如果容量比過(guò)大或者過(guò)小,就會(huì)導(dǎo)致負(fù)極材料被過(guò)充電而存在安全隱患,或者負(fù)極不能被完全利用。
對(duì)于理想的鋰離子電池系統(tǒng),在其循環(huán)周期內(nèi)容量平衡不發(fā)生改變,每次循環(huán)中的初始容量為一定值,然而實(shí)際上情況卻復(fù)雜得多。任何能夠產(chǎn)生或消耗鋰離子或電子的副反應(yīng)都可能導(dǎo)致電池容量平衡的改變,一旦電池的容量平衡狀態(tài)發(fā)生改變,這種改變就是不可逆的,并且可以通過(guò)多次循環(huán)進(jìn)行累積,對(duì)電池性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
在鋰離子電池中,除了鋰離子脫嵌時(shí)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)外,還存在著大量的副反應(yīng),如正負(fù)極過(guò)充反應(yīng)、電解液分解、自放電、活性物質(zhì)溶解、金屬鋰沉積等,這些都會(huì)造成電池內(nèi)容量平衡被破壞,導(dǎo)致鋰電池發(fā)生性容量損失。此外,極溫環(huán)境等外在因素也會(huì)造成鋰電池容量暫時(shí)下降。
動(dòng)力電池衰減嚴(yán)重影響續(xù)航能力
近兩年來(lái),我國(guó)大力推廣新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,然而在新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級(jí)階段,總會(huì)暴露一些問(wèn)題,動(dòng)力電池衰減問(wèn)題也正在成為阻礙新能源汽車(chē)發(fā)展的瓶頸。
低溫是電池殺手。在冬季嚴(yán)寒天氣下,純電動(dòng)汽車(chē)的鋰電池由于活性降低、需要長(zhǎng)時(shí)間為空調(diào)供電等原因,續(xù)航里程出現(xiàn)一定程度縮減是正常的。尤其是空調(diào)的使用更是極大縮短了電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程,這是因?yàn)槠蛙?chē)是依靠發(fā)動(dòng)機(jī)散熱來(lái)提供暖風(fēng),不會(huì)增加油耗,而電動(dòng)汽車(chē)由于沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)散熱一說(shuō),需要消耗更多的電量來(lái)制熱。這也是消費(fèi)者抱怨電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程普遍虛高的原因之一,即便是特斯拉的用戶(hù)也不能幸免。在特斯拉的第二大市場(chǎng)挪威,有不少關(guān)于Model S用戶(hù)抱怨氣溫降至0度以下時(shí)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程驟降以及充電困難的案例。特斯拉公司也承認(rèn),當(dāng)氣溫低于0度時(shí),Model S會(huì)遭遇充電難問(wèn)題。
單體電池差異和BMS系統(tǒng)水平低導(dǎo)致電池衰減。動(dòng)力電池組是由大量單體電芯組合而成,根據(jù)電池廠家制造水平的不同,電池組中單體電池之間的差異性的大小也不盡相同。鋰電池經(jīng)過(guò)多次反復(fù)充、放電循環(huán)之后,各串電池電量之間的差異會(huì)越來(lái)越大。
由于BMS電池管理系統(tǒng)的過(guò)充和過(guò)放保護(hù),充電時(shí)電量高的那串電池充滿(mǎn)即停止充電,其他各串則無(wú)法充滿(mǎn);放電時(shí)電量低的那串電池放完即停止放電,其他各串無(wú)法放完電;鋰電池包的“虛電”(無(wú)法使用的電量)逐步增多,鋰電池包實(shí)際有效電量大大下降,電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程持續(xù)下降。如果不能及時(shí)進(jìn)行均衡,電量低的電池串放電深度越深,壽命就越容易縮短,甚至出現(xiàn)個(gè)別電池?fù)p壞的情況。但不少?gòu)S家對(duì)BMS均衡功能的重要性認(rèn)識(shí)不足,并且基于成本上的考慮,當(dāng)前很多電動(dòng)汽車(chē)鋰電池包BMS都沒(méi)有配置均衡功能,或者只是配置了簡(jiǎn)單的被動(dòng)均衡功能,導(dǎo)致電池包各串電池之間出現(xiàn)差異后無(wú)法及時(shí)修復(fù)。
車(chē)主使用過(guò)程中操作不當(dāng)引起續(xù)航里程衰減。上文提到,過(guò)充和過(guò)放都會(huì)導(dǎo)致電池容量減損,車(chē)主充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng),或者駕駛時(shí)不考慮電池余量直到愛(ài)車(chē)趴窩,這些都會(huì)影響動(dòng)力電池的續(xù)航里程和使用壽命。此外,由于鋰電池長(zhǎng)久不用會(huì)出現(xiàn)自放電現(xiàn)象,這也會(huì)對(duì)動(dòng)力電池造成損害。因此,當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)一段時(shí)間內(nèi)不使用時(shí),需要每隔一段時(shí)間啟動(dòng)一次汽車(chē),給電池充下電。
動(dòng)力電池質(zhì)保條款正逐步完善
目前,絕大多數(shù)在售的新能源車(chē)產(chǎn)品,在電池質(zhì)保條件上,卻有很多模糊地帶和問(wèn)題。這些問(wèn)題,隨著國(guó)產(chǎn)新能源車(chē)產(chǎn)品保有量和保有時(shí)間的增加,也逐漸浮出水面。雖然國(guó)產(chǎn)新能源汽車(chē)對(duì)整車(chē)和關(guān)鍵零部件都提出了質(zhì)保的時(shí)間和里程條款,但是沒(méi)有說(shuō)明電池質(zhì)保的條件,導(dǎo)致消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)后,發(fā)現(xiàn)電池衰減問(wèn)題,與經(jīng)銷(xiāo)商發(fā)生了很多糾紛。

近期,電源適配器生產(chǎn)廠家北京新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布了《北京市示范應(yīng)用新能源小客車(chē)售后服務(wù)規(guī)范(征求意見(jiàn)稿)》?!兑?guī)范》中提出新能源小客車(chē)動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器、整車(chē)控制器等關(guān)鍵零部件保修期不低于8年或12萬(wàn)公里,以先到者為準(zhǔn);新能源小客車(chē)自銷(xiāo)售者開(kāi)具購(gòu)車(chē)發(fā)票之日起60日內(nèi)或者行駛里程在3000公里之內(nèi)(以先到者為準(zhǔn)),動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要零件出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的,消費(fèi)者可以選擇免費(fèi)更換動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)。


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| 發(fā)布時(shí)間:2017.04.22    來(lái)源:插墻式電源適配器
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