Wstęp:
W dobie ochrony środowiska i technologii pojazdy elektryczne zyskują coraz większą popularność i w przyszłości całkowicie zastąpią pojazdy napędzane tradycyjnym paliwem.bateria litowajest sercem pojazdu elektrycznego, zapewniając niezbędną moc do poruszania się pojazdu. Żywotność i bezpieczeństwo akumulatorów pojazdów elektrycznych to kwestie budzące największe obawy właścicieli samochodów. Jednak te dwa zagadnienia są ściśle związane z prawidłową metodą ładowania. Obecnie w pojazdach elektrycznych stosuje się akumulatory litowo-jonowe (triarsowe) oraz litowo-żelazowo-fosforanowe (litowo-żelazowo-fosforanowe). Jaki wpływ będą miały te dwie metody na te akumulatory? Omówmy to wspólnie.
Wpływ rozładowania i ponownego naładowania baterii litowo-jonowych
1. Spadek pojemności: Za każdym razem, gdy bateria litowo-jonowa jest rozładowywana i ponownie ładowana, następuje głębokie rozładowanie, które może powodować stopniowy spadek pojemności baterii, skrócenie czasu ładowania i zmniejszenie zasięgu. Na przykład, ktoś przeprowadził eksperyment. Po 100 głębokich rozładowaniach baterii litowo-jonowej jej pojemność spada o 20–30% w porównaniu z wartością początkową. Dzieje się tak, ponieważ głębokie rozładowanie powoduje uszkodzenie materiału elektrody, rozkład elektrolitu i wytrącanie się litu metalicznego, co pogarsza parametry ładowania i rozładowywania baterii, powodując nieodwracalny spadek pojemności.
2. Skrócona żywotność: Głębokie rozładowanie przyspiesza starzenie się wewnętrznych materiałów baterii litowo-jonowej, zmniejsza wydajność ładowania i rozładowywania baterii, zmniejsza liczbę cykli ładowania i rozładowywania oraz skraca żywotność.
3. Zmniejszona wydajność ładowania i rozładowywania: Zużycie energii i ponowne ładowanie spowoduje polaryzację dodatnich i ujemnych elektrod baterii litowej, zwiększy wewnętrzny opór baterii, zmniejszy wydajność ładowania, wydłuży czas ładowania, zmniejszy pojemność baterii i znacznie zmniejszy ilość mocy wyjściowej.
4. Zwiększone ryzyko bezpieczeństwa: Długotrwałe głębokie rozładowanie może spowodować uszkodzenie wewnętrznych płyt ogniwa trójskładnikowego.bateria litowaodkształcić się, a nawet pęknąć, co może spowodować zwarcie wewnątrz akumulatora i ryzyko pożaru i wybuchu. Ponadto, głębokie rozładowanie akumulatora zwiększa jego rezystancję wewnętrzną, zmniejsza wydajność ładowania i zwiększa wydzielanie ciepła podczas ładowania, co może łatwo doprowadzić do wybrzuszenia i odkształcenia akumulatora litowo-jonowego, a nawet do niekontrolowanego wzrostu temperatury, co ostatecznie prowadzi do wybuchu i pożaru.
Akumulator litowo-jonowy trójskładnikowy to najlżejszy i najgęstszy energetycznie akumulator do pojazdów elektrycznych, stosowany głównie w pojazdach elektrycznych wysokiej klasy. Aby zapobiec negatywnym skutkom głębokiego rozładowania akumulatora, jest on wyposażony w płytkę zabezpieczającą. Napięcie w pełni naładowanego akumulatora litowo-jonowego trójskładnikowego wynosi około 4,2 V. Po rozładowaniu do 2,8 V, płytka zabezpieczająca automatycznie odcina zasilanie, aby zapobiec nadmiernemu rozładowaniu akumulatora.
Wpływ ładowania w trakcie pracy na bateriach litowo-jonowych
Zaletą ładowania w trakcie ładowania jest to, że bateria jest ładowana i rozładowywana płytko, a jednocześnie utrzymuje wysoki poziom mocy, aby uniknąć negatywnego wpływu niskiego poziomu mocy na baterię. Ponadto, płytkie ładowanie i rozładowywanie płytko utrzymuje aktywność jonów litu wewnątrz ogniwa trójskładnikowego.bateria litowa, skutecznie zmniejszają tempo starzenia się akumulatora i zapewniają stabilną moc wyjściową akumulatora podczas późniejszego użytkowania, a także wydłużają jego żywotność. Wreszcie, ładowanie w trakcie jazdy gwarantuje, że akumulator zawsze będzie miał wystarczającą moc i zwiększy zasięg.
Wpływ ładowania po użyciu akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych
Ładowanie po użyciu to głębokie rozładowanie, które ma również negatywny wpływ na wewnętrzną strukturę akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych, powodując uszkodzenie wewnętrznych materiałów konstrukcyjnych akumulatora, przyspieszając jego starzenie się, zwiększając rezystancję wewnętrzną, zmniejszając wydajność ładowania i rozładowywania oraz wydłużając czas ładowania. Ponadto, po głębokim rozładowaniu, reakcja chemiczna w akumulatorze nasila się, a wytwarzane ciepło gwałtownie wzrasta. Wytworzone ciepło nie jest odprowadzane na czas, co może łatwo spowodować wybrzuszenie i odkształcenie akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego. Wybrzuszony akumulator nie nadaje się do dalszego użytkowania.
Wpływ ładowania podczas korzystania z akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego
Przy normalnym ładowaniu i rozładowywaniu, akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe można ładować i rozładowywać ponad 2000 razy. Jeśli ładowanie w miarę potrzeb jest płytkie, żywotność akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych może zostać maksymalnie wydłużona. Na przykład, akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy można ładować i rozładowywać z 65% do 85% mocy, a cykl ładowania i rozładowania może osiągnąć ponad 30 000 cykli. Płytkie rozładowywanie pozwala zachować witalność substancji czynnych wewnątrz akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego, spowalnia jego starzenie się i wydłuża żywotność akumulatora do maksimum.
Wadą akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego jest słaba stabilność napięcia. Częste, płytkie ładowanie i rozładowywanie może powodować duży błąd napięcia ogniw akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego. Długotrwałe gromadzenie się tego napięcia spowoduje jednorazową degradację akumulatora. Mówiąc prościej, występuje błąd napięcia między poszczególnymi ogniwami. Wartość błędu przekracza normalny zakres, co wpływa na wydajność, przebieg i żywotność całego akumulatora.
Wniosek
Z powyższej analizy porównawczej wynika, że uszkodzenia obu akumulatorów spowodowane ładowaniem po wyczerpaniu energii są nieodwracalne i ta metoda nie jest zalecana. Ładowanie w trakcie użytkowania jest stosunkowo przyjazne dla akumulatora, a negatywny wpływbateria litowaJest stosunkowo niewielki, ale nie jest to prawidłowa metoda ładowania. Poniżej przedstawiono prawidłową metodę ładowania, która zwiększa bezpieczeństwo użytkowania akumulatora i wydłuża jego żywotność.
1. Unikaj nadmiernego rozładowania: Jeśli miernik mocy samochodu elektrycznego wskazuje, że pozostało 20–30% mocy akumulatora, po letnim użytkowaniu samochodu udaj się do miejsca ładowania, aby akumulator ostygł przez 30 minut do godziny przed ładowaniem. Pozwoli to uniknąć zbyt wysokiej temperatury ładowania akumulatora, a jednocześnie negatywnych skutków głębokiego rozładowania akumulatora.
2. Unikaj przeładowywania: Akumulator jest naładowany w 20–30%. Pełne naładowanie zajmuje około 8–10 godzin. Zaleca się odłączenie zasilania po osiągnięciu 90% poziomu naładowania (według wskazań miernika mocy). Ładowanie do 100% zwiększa wydzielanie ciepła, a ryzyko zagrożenia bezpieczeństwa rośnie wykładniczo. Dlatego zasilanie można odłączyć po osiągnięciu 90% poziomu naładowania, aby uniknąć negatywnego wpływu tego procesu na akumulator. Akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe można naładować do 100%, ale należy pamiętać, że zasilanie należy odłączyć odpowiednio wcześnie po pełnym naładowaniu, aby uniknąć przeładowania.
Zapytanie ofertowe:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Czas publikacji: 07-02-2025