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是哪些“新鲜事物”,逐渐成为了太大消费者的首选。但是因为驱动形式的不同,电动汽车的可靠性一个劲备受关注,其中最具有代表性的难题就要数“电动汽车电池寿命”了!

针对这个 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?怎样延长电池寿命?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,表征电池还需用循环充放电的次数。对锂电池而言,4000-1400个循环是比较常见的, 电池的老化会是因为电芯的容量减少,就算电芯达到了所定义的寿命EOL,电芯全都 会一个劲罢工不工作,电芯老化的深度1通常是差太大的,当电芯4000个cycle后,达到EOL所定义的400%的容量,是因为需用另外4000个cycle回会 达到400%。打个比方,新车能行驶400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还回会 了再继续使用的时间,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)。从图中还需用看过磷酸铁锂(LFP)的寿命是最长的,NCM次之,为什让磷酸铁锂的能量密度低于NCM,为什让安全性强于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

时间和温度另一个多多 对电池日历寿命影响最大的因素,一定程度上温度越高,电池的内控 化学反应会快,是因为对电芯测试比较熟悉的化,我我想要发现,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。亲戚亲戚亲戚他们他们也知道,电池在化学变化中,有可逆累积和不可逆累积,温度越高,不可逆累积也很慢。

根据Arrhenius Law,温度上升10°,电池化学反应深度1基本翻一倍,电芯的化学活性也衰减加快传输速率。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,内阻增加很慢,内阻增大的外在表现全都 ,电池输出的功率减小,性能降低。

温度对循环寿命的影响

通常在实验室上边电芯的循环测试,充电1.5C,放电2.5C,充电45分钟,放电24钟,上边静止时间非常短,另一个多多 4000次的循环有是因为哪几个星期就能完成,为什让实际上,车辆在使用中,另一个多多 循环需用一天,甚至几周,4000次循环需用几年的时间。

实际使用中,还需用考虑日历寿命的影响,是因为上边提到的在不同的温度下面,电芯的日历寿命是不一样的。还需用再极端其他,将充电和放电深度1设置为c/400和c/400,另一个多多 循环下来需用400多个小时,电池的寿命还是下降全都有,尤其再高温的可是我,这个 可是我主要需用考虑日历环寿命了。

电流对电池寿命的影响

充电放电的过程着实全都 锂离子从正极到负极,负极到正极的过程,当电流过大时,锂离子移动的深度1就跟不上电流的深度1,这可是我就会有其他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。

这也是为哪些其他OEM在用户手册中强调,快充次数还回会 了超太大少回,为什让不保证电池寿命。BMS是回会 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,超过这个 次数,BMS会限制电池包的充电电流是因为功率。

放电深度1(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,回会 转换的总能量时固定,是因为以400%DOD循环4000次,没人 以400%的DOD就能循环4000次,这个 时简单的计算,实际情况汇报还有其他因素的影响,比如温度。这个 就很容易解释EV电池包的寿命要比PHEV/HEV的电池包寿命要短全都有的是因为,EV的SOC窗口在10-90%左右,PHEV SOC窗口在40%-400%,HEV SOC窗口就更窄了,400%上下,EV的DOD要大于PHEV和HEV。

上边是从温度、电流、DOD另一个多多 维度解释这个 另一个多多 参数对电芯寿命的影响。着实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还需用保证的。为什一个劲会用电动车主,抱怨电池不经用,用了还回会 了两年,续航就尿崩了。

跟亲戚亲戚亲戚他们他们扫盲下电池包的组成。电池包(亲戚亲戚亲戚他们他们眼里的电池),是由模组组成的,而模组是由电芯组成的。亲戚亲戚亲戚他们他们假设现在电池包有96个电芯串联起来,在这个 电池包中,每个电芯都是单独的个体,为什让还不400%全部一样,这个 非常重要。

热管理系统对电池寿命的影响

热管理累积,热管理系统应该和BMS一齐讨论,BMS派发数据,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缺陷话语,给电池包降温;电池包温度缺陷时,给电池包加热;电池包温差过大时,热均衡。

前面亲戚亲戚亲戚他们他们谈到温度对点芯寿命的影响,是因为热管理系统没人 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,电池包上边温度均衡,温差小。是因为电池包温差过大,电池包上边电芯老化深度1不一样,寿命全都 样。

电池管理系统对寿命的影响

一般来讲,假若电池起火,电池包一个劲出现难题,BMS肯定第另一个多多 背锅。BMS对电池的寿命的影响都是基于前面的温度,电流,DOD,热管理的。BMS是因为采样精度不高,容易造成过充,过放,过温,过流,哪些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,每个电芯是因为先期制造过程差异,后期工作环境差异,长时间的差异是因为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,是因为到截止电压了,这个 全都 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,最要的是分挥发掉每个电芯的情况汇报,争取让个每个电芯健康度发生同一水平,还需用通过控制热管理系统,让电芯的工作环境大致一样,老化程度差异太大再太大;精确计算每个电芯的SOC/SOH等参数,通过被动是因为主动均衡,确保每个电芯回会 发挥最大性能。

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