电动车科技这么牛 电池问题怎么解决?

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2019-07-07 17:21:41来源:58车类型:转载编辑:indigo

随着科技的发展,电动汽车现如今早已都在哪此“新鲜事物”,逐渐成为了太满消费者的首选。但肯能驱动形式的不同,电动汽车的可靠性老是备受关注,其中最具有代表性的难题就要数“电动汽车电池寿命”了!

针对你是什么 难题,EVLAB邀请到了主要研究电池高压系统并拥有五年BMS测试开发经验的木村先生来聊聊有关电动车电池寿命的难题:影响电动汽车电池寿命的因素何在?如何延长电池寿命?锂离子电池的寿命参考量主要有:

循环寿命和日历寿命

循环寿命一般以次数为单位,表征电池能可不还可以循环充放电的次数。对锂电池而言,5000-1500个循环是比较常见的, 电池的老化会导致 电芯的容量减少,就算电芯达到了所定义的寿命EOL,电芯也不会老是罢工不工作,电芯老化的传输传输速率通常是差太满的,当电芯50000个cycle后,达到EOL所定义的500%的容量,肯能都要另外50000个cycle可不还可以达到500%。打个比方,新车能行驶500公里,电芯EOL阶段还是能继续行驶,320公里的。

日历寿命是指从生产出来后到电池不到再继续使用的时间,包括电池使用和静止时间。

正极材料对电池寿命的影响

不同的化学体系的锂电池有不同的寿命。下图是不同正极材料的性能的的对比(表格中的数据都偏保守)。从图中能可不还可以看后磷酸铁锂(LFP)的寿命是最长的,NCM次之,或者磷酸铁锂的能量密度低于NCM,或者安全性强于NCM,能量密度和安全性就目前的技术能力来讲,一对矛盾的关系。

温度对日历寿命的影响

时间和温度有一一兩个 对电池日历寿命影响最大的因素,一定程度上温度越高,电池的组织组织结构化学反应会快,肯能对电芯测试比较熟悉的化,你会发现,电芯的温度从0°上升到45°左右的过程中,电池的性能也在提升。没这麼人歌词 都 也知道,电池在化学变化中,有可逆偏离 和不可逆偏离 ,温度越高,不可逆偏离 也迅速。

根据Arrhenius Law,温度上升10°,电池化学反应传输传输速率基本翻一倍,电芯的化学活性也衰减更快。下面这张图展示了温度对电芯日历寿命的影响,电芯在温度越高的地方存储,内阻增加迅速,内阻增大的外在表现也不,电池输出的功率减小,性能降低。

温度对循环寿命的影响

通常在实验室顶端电芯的循环测试,充电1.5C,放电2.5C,充电45分钟,放电24钟,顶端静止时间非常短,有一一兩个 5000次的循环有肯能几个星期就能完成,或者实际上,车辆在使用中,有一一兩个 循环都要一天,甚至几周,5000次循环都要几年的时间。

实际使用中,还都要考虑日历寿命的影响,肯能顶端提到的在不同的温度下面,电芯的日历寿命是不一样的。能可不还可以再极端有些,将充电和放电传输传输速率设置为c/5000和c/500,有一一兩个 循环下来都要500多个小时,电池的寿命还是下降统统,尤其再高温的日后,你是什么 日后主要都要考虑日历环寿命了。

电流对电池寿命的影响

充电放电的过程真是也不锂离子从正极到负极,负极到正极的过程,当电流过大时,锂离子移动的传输传输速率就跟不上电流的传输传输速率,这日后就会有有些不可逆的化学和物理反应,造成电池的容量不可恢复性的减少。

这也是为哪此有些OEM在用户手册中强调,快充次数不到超很几个回,或者不保证电池寿命。BMS是都可不还可以记录快充的次数的,Tesla为了保证电池包的使用寿命在BMS中设置了超级快充次数,超过你是什么 次数,BMS会限制电池包的充电电流肯能功率。

放电深层(DOD)对电池寿命的影响

电池的寿命取决了正负极活性物质所能承受总共的转换能量,都可不还可以转换的总能量时固定,肯能以5000%DOD循环5000次,这麼以500%的DOD就能循环50000次,你是什么 时简单的计算,实际情況还有有些因素的影响,比如温度。你是什么 就很容易解释EV电池包的寿命要比PHEV/HEV的电池包寿命要短统统的导致 ,EV的SOC窗口在10-90%左右,PHEV SOC窗口在40%-500%,HEV SOC窗口就更窄了,500%上下,EV的DOD要大于PHEV和HEV。

顶端是从温度、电流、DOD有一一兩个 维度解释你是什么 有一一兩个 参数对电芯寿命的影响。真是从电芯级别的数据看,EV电池正常使用,五年左右的寿命应该是能可不还可以保证的。为什么会么会么老是会用电动车主,抱怨电池不经用,用了不到两年,续航就尿崩了。

跟没这麼人歌词 都 扫盲下电池包的组成。电池包(没这麼人歌词 都 眼里的电池),是由模组组成的,而模组是由电芯组成的。没这麼人歌词 都 假设现在电池包有96个电芯串联起来,在你是什么 电池包中,每个电芯都在单独的个体,或者还不5000%完整性一样,你是什么 非常重要。

热管理系统对电池寿命的影响

热管理偏离 ,热管理系统应该和BMS一同讨论,BMS整理数据,输出命令,热管理系统执行命令。目前热管理系统主要的作用是电池包温度欠缺得话,给电池包降温;电池包温度欠缺时,给电池包加热;电池包温差过大时,热均衡。

前面没这麼人歌词 都 谈到温度对点芯寿命的影响,肯能热管理系统这麼做好,对电池的寿命是非常不利的,甚至引起热失控。好的热管理系统,散热性好,保温性好,电池包顶端温度均衡,温差小。肯能电池包温差过大,电池包顶端电芯老化传输传输速率不一样,寿命也不样。

电池管理系统对寿命的影响

一般来讲,只要电池起火,电池包出显难题,BMS肯定第有一一兩个 背锅。BMS对电池的寿命的影响都在基于前面的温度,电流,DOD,热管理的。BMS肯能采样精度不高,容易造成过充,过放,过温,过流,哪此对电池的寿命是不利的,甚至是致命的。

如前面提到电池包是由电芯串并联组成的,每个电芯肯能先期制造过程差异,后期工作环境差异,长时间的差异导致 每个电芯的老化程度不一样。如下面这张图, 放电一段时间后,强壮的电芯还有不少电量,而体弱的那个电芯,肯能到截止电压了,你是什么 也不电池系统的木桶原理,电池包的性能是由最弱的那个电芯决定的,寿命也是由最弱的那个电芯决定的。

对BMS来讲,最要的是分蒸发掉每个电芯的情況,争取让个每个电芯健康度占据 同一水平,能可不还可以通过控制热管理系统,让电芯的工作环境大致一样,老化程度差异不想说太满;精确计算每个电芯的SOC/SOH等参数,通过被动肯能主动均衡,确保每个电芯都可不还可以发挥最大性能。

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