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新能源汽車電池衰減的來龍去脈

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年06月08日  

新能源汽車開始逐漸替代燃油汽車,成為消費(fèi)者的新寵,新能源汽車實(shí)際上就是電動(dòng)汽車,不管是手機(jī)等電子設(shè)備上的鋰電池還是的動(dòng)力電池,其原理都是一樣的。

鋰離子電池主要由正極(含鋰化合物),負(fù)極(碳素材料),電解液,隔膜四個(gè)部分組成。電池就是靠鋰離子來回穿過這層隔膜完成充電放電的。

在充電時(shí),正極上鋰原子電離成鋰離子和電子(脫嵌),鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極,得到電子,被還原成鋰原子嵌入到碳層的微孔中(插入);電池放電時(shí),嵌在負(fù)極碳層中的鋰原子,失去電子(脫插)成為鋰離子,通過電解液,又運(yùn)動(dòng)回正極(嵌入)。

由此可見,有效鋰離子的數(shù)量直接決定了電池的電量。

在多次充電后,一小部分“積勞成疾”的鋰離子會(huì)失去活性,變成“沉積的鋰離子”,并在電池內(nèi)部形成一種電絕緣外殼。這個(gè)外殼越厚,電池的性能就越差。另外在放電時(shí),也有一部分鋰離子會(huì)被消耗以此補(bǔ)充交換膜的損壞。因此,在使用過程中,能夠堅(jiān)持工作的鋰離子數(shù)量必然會(huì)越來越少,其外在表現(xiàn)便是電池衰減,續(xù)航里程下降。一般來說,當(dāng)動(dòng)力電池的衰減達(dá)到20%的時(shí)候,便不適合繼續(xù)使用了。

目前電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池主要有兩種,即三元鋰電池磷酸鐵鋰電池,前者的能量密度更高,體積小重量輕然而衰減速度較快,大概800-1200次完全充電循環(huán),就會(huì)衰減20%;后者的能量密度較低,相比之下體積和重量不占優(yōu)勢(shì),但衰減速度較慢,大概2000次才衰減20%。按照電池正常衰減速度來看,達(dá)到更換標(biāo)準(zhǔn)的行駛里程要在24萬-36萬公里之間。

針對(duì)動(dòng)力電池衰減的特點(diǎn),國(guó)家和車企也有相應(yīng)的質(zhì)保規(guī)定,一般是以8年/15萬公里為節(jié)點(diǎn),在此范圍內(nèi)衰減超過20%廠家將對(duì)電池進(jìn)行免費(fèi)更換——雖然有此規(guī)定,但電池的檢測(cè)、是否人為損壞等判斷標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施過程中卻不好把握。

此外,還有一組有意思的數(shù)據(jù):動(dòng)力電池往往在使用的第一年衰減最大,有些甚至能夠達(dá)到8%左右,隨后的2-3年將會(huì)衰減4%,5-6年將逐年衰減1%。

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