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電動車鋰電池

2019-09-29 11:49:05 247

市麵上各品牌電動車從2010年開始進(jìn)入每個家庭,但那時絕大多數電動(dòng)車用的都是鉛酸電池。從2012年(nián)後開始出現了采用鋰電池的(de)電動自行車(chē),常(cháng)見的規格是電壓36V/48V,容量8Ah-12Ah。帶腳(jiǎo)蹬子的那(nà)種電動自行車如果(guǒ)使(shǐ)用48V12Ah的鋰電池,純電續航達50公裏。
一、充放電倍率
驅動自行車對充電方麵沒有特別(bié)要求,常見的充電(diàn)倍率是0.1C-0.3C之間,電池(chí)廠輕鬆達標,但放電倍率上稍高,至少要滿足1C,這對(duì)電(diàn)池廠來說壓力也(yě)不大。但是目前(qián)還有一種電動摩托車,采用踏板摩(mó)托車外形(xíng),時速甚至可以超過100km/h,這種車對電池的要求一下提高到2C-3C,所以如果你是自(zì)己組(zǔ)裝這種高性能電動車,選購電池時要計算好。
廠商配的電池往往不用操心(xīn),自己配的電池一(yī)般有3種類型:磷酸(suān)鐵鋰電池,三元鋰電池,動力三元電池。他們最高(gāo)的放電(diàn)倍率(lǜ)分別是:2C,1.5C,10C。你也(yě)可以(yǐ)通過增(zēng)大電池組的容(róng)量來提升(shēng)1C放電對應的電流。
二、充放電循環次數
磷(lín)酸鐵鋰電(diàn)池壽命約2000次,三元(yuán)鋰(lǐ)電池約800次,動力三元鋰電約800次。但是由(yóu)於電動自行車中往往不是(shì)單體電池(chí),木桶效應導致成組後第一次出(chū)現容量上的故障,時間上會(huì)提前,大約是單體壽命(mìng)周期的1/4到1/2。
當然,這也和使用習慣相關。剛剛說過的一切規律(lǜ)在這裏(lǐ)都適用,因為我們(men)這裏涉及到(dào)另一種正極材料(liào):磷酸鐵鋰了,所以要單說一下。
磷酸鐵鋰(lǐ)的能量密度比三元鋰電低40%,同樣能量的電池磷酸鐵鋰體積大,分量沉,優勢在於循環次數多,好保養。比如還是(shì)剛剛所說的條件,三元鋰電滿電存放3個月,電(diàn)池容量衰減到初始(shǐ)的60%,但磷酸鐵鋰麵對(duì)這(zhè)樣嚴酷的存放條件(jiàn)還可(kě)以保持90%,雖然也損失了,但遠沒有三元(yuán)鋰電(diàn)那(nà)麽嚴重。
這個原因(yīn)和磷酸(suān)鐵(tiě)鋰絕大部分能量(85%以上)都(dōu)集(jí)中在3.2V電壓上有關,雖然這種電池充電的截止電壓有3.6V,但從3.6V到3.2V的區間內(nèi)存儲能量還不到總能量的1%,即便充滿後,放置(zhì)幾分鍾電壓也會回落到3.2V。所以磷酸鐵鋰自(zì)動維持低的電壓應力。不容易形成鈍化(huà)膜。
三、電池(chí)內阻
沒有(yǒu)特別解釋的。
四、電池一致性
一致性問題更加重要,目前電動自行車(chē)采用的單體電池大(dà)致有2類:
1、小單體電池,也就是(shì)18650電池,容量2.2Ah-2.6Ah,每組電池單體數量200個(gè)-500個。
2、大單體電池,容量一般為20Ah-40Ah之間,每組電池單體數量15個-30個(gè)。
我們以72V40Ah的電池組為例(lì),如果采用小單體電池,就需要20串19並(bìng)的方式,共380顆18650電池。每(měi)20顆首尾相(xiàng)接為一條,19條電池組在任何時(shí)候充放(fàng)電都要求電壓差在0.02V以內,聽(tīng)上去要(yào)求很高,但實際上卻不像想象中的(de)難,因為18650電池的工藝已經非常成熟(shú),同批次電池的一致性相當的好。
如果采用20Ah大單體電池,就需要20串(chuàn)2並的方式(shì),共40顆大單體電(diàn)池,隻要這(zhè)40顆工作起來同步就沒問題了,總得來說(shuō)大單體電池成(chéng)組後在一致性上出現問題的幾率更小。不利因素也有,如果是磷酸鐵鋰的大單體電池(chí),一(yī)致性會比三元鋰電差很多,所以電池組都需要再添加一個自動均衡的電路(lù),在每次充電的(de)末尾判斷哪一顆電池需要單獨多充一會(huì)兒電,來解決磷(lín)酸鐵(tiě)鋰一致性不(bú)佳的弱點。
一致性問題(tí)在這(zhè)裏已經上升到很重(chóng)要的地(dì)位,但還沒有到(dào)極致。


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