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威胁锂电池的寿命与安全真相已被破解

来源: 东莞市科翔试验设备有限公司 >> 2021/11/24 11:14:42 已浏览:
导读:据*消防救援局统计,今年以来,全国发生电动车火灾事故6462起。

东莞市科翔试验设备有限公司

据*消防救援统计,今年以来,发生电动车火灾事故6462起。从火灾场看,居民住宅、自建房和沿街门店是电动车火灾高发场。从起火原因看,电气故障和自燃是造成电动车火灾的主要原因,分别占电动车火灾数的62.1%和23.5%;而过充电、电池单体故障、电气线路短路是导致电动车电气火灾的根本原因。从发生月份看,电动车火灾随气温升高呈逐月上升的趋势明显,6月份1215起,比1月份增幅高达56%。《周刊》曾称其为“就在身边的电池炸弹”。
传统的电动车主要以铅蓄电池作为动力核心,*电动车行业数十年,但由于铅蓄电池寿命短(200-300次循环)、体积大、能力密度低,几乎已被大能源时代抛弃。锂电池以体积小、重量轻、长寿命、高能量密度,深受新能源行业人士喜欢,曾被评为*的能源载体。
锂电池是个广义通用词,往内细分的话,通常按物理形状、材料体系、应用领域来划分。
按物理形状锂电池分为:圆柱、软包、方型这三种类型;
按材料体系锂电池分为:三元(镍/钴/锰、NCM)、磷酸铁锂(LFP)、锰酸锂、钴酸锂、钛酸锂、多元复合锂等等。
按应用领域锂电池分为:动力型、功率型、能量型;
锂电池的使用寿命及安全性,不同材料体系会有很大差异,大致遵循以下规律。
使用寿命:钛酸锂>磷酸铁锂>多元复合锂>三元锂>锰酸锂>铅酸
安全性:铅酸>钛酸锂>磷酸铁锂>锰酸锂>多元复合锂>三元锂

在两轮车行业中,铅酸电池通常使用1到2年就需更换,质保更是做到半年内免费换新。而锂电池质保通常在2到3年,极少能做到5年。让人困惑的是,锂电池厂家*其循环寿命不低于2000次,性能好的可达4000次,但基本不会质保5年。假如按每天使用一次,2000次可使用5.47年,即使循环2000次以后,锂电池也不是立即损坏,仍然会有70%左右的剩余容量。倘若按铅酸容量衰减到50%的更换法则,锂电池循环寿命至少在2500次,使用年限长达7年,寿命接近十倍于铅酸,但能用到7年的锂电你见过有几个?使用3年不损坏的都在少数,理论与实际存在天壤差别,原因究竟?是变量引起如此大的差距?

首先厂家给的循环次数,是基于单体电芯级别的测试,电芯寿命不能直接等于电池Pack系统的寿命,两者区别主要以下3点。

1、单体电芯散热面积大,有着良好的散热,而组成Pack系统后,会导致中间电芯不能得到很好的散热,从而衰减过快。电池Pack系统的寿命,则取决于衰减*快的那片电芯,可见良好的热管理、热均衡设计极其重要!
2、锂电池厂家*的单体电芯循环寿命,是基于特定温度、特定充放电倍率下的测试数据,如常温25℃条件下,0.2C充/0.3C放。而实际使用时,温度可高达到45℃,低则-20℃。在高温或低温条件下充电一次,寿命会衰减2-5次。如何控制高低温环境下充放电及充放电倍率是关键,使用大电流充电器或用于大功率控制器的车辆,锂电池寿命会急剧下降。

3、电池Pack系统寿命,不仅取决于电芯的性能,还和其它部件性能密切相关。如BMS保护板软硬件、模组完整性设计、箱体抗振性、防水密封性、连接器插拔寿命等等。

其次,锂电与铅酸在价格上存在较大差距,用于两轮车上的锂电池,大多数是汽车、储能等动力应用场合无法配组筛下来的电芯,有些更是拆机、梯次退役下来的。这类锂电本来就存在一定缺陷或已经使用过一段时间,寿命是无法保障的。

*,即使是世界*的电芯,你也未必能做出世界*的电池Pack系统。好品质、高性能电芯,只不过是高品质电池Pack系统的一个必要条件而已。用好的电芯,做出好的电池Pack系统,中间太多环节和因素要考虑。
以上分析可见,市场上出现锂电池质量问题,不完全由电芯决定,而是由电池Pack系统设计、BMS软硬件策略、箱体模组结构、充电器规格、车辆控制器功率、使用地域温度等因素综合体现出来的结果。
威胁锂电池的寿命与安全真相已被破解

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