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冬季的續航去哪了?怎么保養電池能延長壽命?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月20日  

冬季新能源車續航減少是一個普遍現象,一部分原因是熱風空調帶來的電量損耗,另一部分則是低溫鋰離子電池內部材質的影響。


冬季消失的續航都去哪了?怎么保養電池能延長壽命?


首先來說空調加熱,它重要有兩種形式,一種是PTC電阻絲空調,另一種就是熱泵空調。PTC空調耗電較高,但技術實現簡單,成本也較低,因此被廣泛采用,而熱泵空調技術更復雜,成本更高,但耗電相對來說更低,所以一些比較高端的車型會選配這樣的技術。


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但無論采用哪種技術,空調加熱都是冬季行車當之無愧的耗電大戶。一般來說,行車過程中要一直開暖風,總續航起碼要打六折,這是十分可怕的數字,很多新能源車主為了省電,寧可凍著也不開空調的原因,說多了都是淚~


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其實,冬季電動汽車取暖還有一種退而求其次的方法,就是開啟座椅加熱和方向盤加熱。我們此前通過實際測試發現,座椅方向盤加熱的耗電差不多是空調暖風的一半左右,能大幅較少續航損耗,但它的缺點在于溫度分布不均勻,也就是你的可能會很受到溫度,但上半身卻遲遲無法暖和起來。這其中的取舍還得大家自己來決定~


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接下來,我們再來看低溫對鋰離子電池的影響。一般來說,鋰離子電池只有在0-40度這個范圍之內表現比較穩定,一旦跨越了這個溫度范圍使用,它的容量和壽命就會打折扣,尤其是在低溫環境,這種損耗會更加明顯。我們在冬季行駛中會發現本來只跑了1公里,但卻掉了2-3公里的電量,那么這些憑空消失的電量是被誰吃了呢?


■消失在寒風中的電量都去哪了?


相同倍率下的放電,當外界溫度越低時,鋰離子電池的放電電壓就會越低。如下圖所示:


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從圖中曲線可以發現,常溫下電池的放電電壓為4.2V左右,而-20度情況下則降到了3.9V左右,由于放電電壓的降低,在放電過程中就會更快的到達放電截止電壓(3mV),從而造成低溫放電容量低于常溫容量。


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所以,鋰離子電池低溫下的容量并非消失了,而只是無法在正常電壓范圍(3.0V)內全部放出而已,假如可以將放電截止電壓繼續下延,那就可以將剩余的容量放出。但問題在于過低的電壓已經無法保持電機的正常使用,所以該方式也并不存在可行性。


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簡單來說就是,低溫下電池內的電量并沒有消失,只是不能完全放出來。


這種現象在冬天過去,溫度逐漸回升,經過充放電后是可以恢復的,屬于一種可逆的容量損失。


■我的車在冬天不僅續航少了,而且充電還變慢了,甚至充不進去


這同樣與電池的充電原理有關,在低溫充電時,電池中的鋰離子可能來不及嵌入石墨負極當中,從而析出在負極表面形成金屬鋰枝晶,這一反應會消耗電池中的可以反復充放電的鋰離子,并大幅降低電池容量。而且析出的金屬鋰枝晶也可能會刺穿隔膜,從而影響安全性能。


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最關鍵的是,這種低溫充電造成的析鋰現象,是一種不可逆的反應,會對電池容量造成永久性的損傷。所以廠商做了一些必要的限制措施來降低這種損傷,那就是階梯充電。


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通過降低電流大小來對減少析鋰現象的發生,氣溫越低電流限制的就越低。放緩化學反應的速率,讓鋰離子獲得更多的空間去進入到石墨負極當中。


也正因為減小了電流,所以充電速度自然也就變慢了,假如遇到某些極端低溫環境,電池系統甚至會進入保護狀態,就是我們常說的充不進去電。


■那我們怎么去減輕電池損傷,延長使用壽命呢?


1.防止低溫充電


氣溫也越低,充電時對電池的損傷就越大。在冬季,最好選擇在白天陽光明媚時充電,盡量防止在夜晚室外或低溫環境下充電。


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2.先行熱車


先整車行駛一段距離,當電池組溫度升高后,再進行充電,或者熄火后對還保持溫熱的電池及時充電,減少充電的等待時間的同時,也能減輕對電池的損傷。


3.選擇具有電池加熱的車型


電池加熱功能在超低溫度下,也能將電池溫度控制在10-35℃以內。既可以延長冬季的續航里程,又能減輕低溫充電損傷,并縮短充電時間,是一項在冬季相當實用的功能。


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4.隨用隨充,防止低電量充電


我們并不要將電池用盡后才充電,充電時余電量最好在10%以上。若長期不使用,要保證車輛剩余電量大于30%。


經常耗盡電量后充電,不僅充電時間更長,也不利于維持電池壽命。因為電池組由多個電池單體組成,電量耗盡會使不同單體電池的儲電能力就會出現較大差異,性能急劇衰減,直接影響整套電池組的壽命。


5.充電口保持清潔


充電接口要注意保持清潔。一旦水或異物進入到充電器接口,容易引起充電接口內部短路,對電池的使用壽命造成影響。


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6.養成良好的駕駛習慣


我們在冬季駕駛時,應注意要緩加速起步,平緩行駛,防止猛踩油門或剎車。勻速行駛,不但保證安全,良好的駕駛習慣也可以有效減少剎車片的損耗和電池耗電的速度。


■總結


冬天續航損失是因為低溫導致電池里有電放不出來,季節回暖后可完全恢復正常。而冬天充電速度慢或者充不進去,是因為廠商為了減輕低溫充電對電池容量的不可逆損傷,限制了充電電流大小,提升電池溫度可減輕電流限制,提高充電速度。


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