本文目录一览:
- 1、三元锂电池低温下可以充电吗
- 2、对比太明显!亲眼见证刀片电池VS三元锂电池针刺实验
- 3、三元锂电池零下10度可以用吗
- 4、三元锂电池在零下20°低温能充电吗
- 5、解读比亚迪刀片电池:靠什么做到远离自燃?
三元锂电池低温下可以充电吗
电动车锂电池组在冬天低温的情况下可以充电。当温度低于15度的时候,电动车电池的蓄电能力就会有所下降,而在25度的时候,则是电动车的电池能达到最完美的蓄电以及发电能力的时候。
电动车锂电池组在冬天低温的情况下可以充电?
电动车锂电池组在冬天低温的情况下可以充电。当温度低于15度的时候,电动车电池的蓄电能力就会有所下降,而在25度的时候,则是电动车的电池能达到最完美的蓄电以及发电能力的时候。
所以说,低温状态下,不论是电池的充电和蓄电能力都会下降,冬天要充电的话,最好将车放在室内,一般充电是充8到10个小时,也就是一晚上的时间。
目前,市面上在售的电动车电池技术主要分为两种,分别为三元聚合物锂电池以及磷酸铁锂电池。他们在面对低温时的表现各有差异,但实际上,无论哪种电池技术,面对低温环境时都存在电池性能的衰减。
为了保持电池性能,目前市面上大多数电动汽车产品都会配有锂电池组恒温系统。就是在电池工作温度过低时,电池管理系统会拿出一部分电力转化为热能,为整个电池组进行加热。如果长时间不使用电动车,低温会导致电池组件性能衰减,不利于延长其使用寿命。所以,电池真的很怕“冷”,要尽量避免低温下长时间停放。
在低温情况下,锂离子电池普遍存在充电接受能力差、充电不足的问题,这时一定要提高充电电压和延长充电时间,并采取保温防冻措施,这样才能保证充足电,延长电池的使用寿命。
应对电池勤充电,不要等电用完后才充电,以锂离子电池用一半就充为佳。此外为防止电池受冻,电动车电池不用时可以放在温度较高的屋内,切忌直接放在地面。电池无法拆卸的,可以将电动车停在屋内过夜。
(图/文/摄: 问答叫兽) 问界M5 传祺GS8 AION V 玛奇朵DHT PHEV 拿铁DHT 高合HiPhi X @2019
对比太明显!亲眼见证刀片电池VS三元锂电池针刺实验
6月1日,我受邀参观比亚迪旗下的重庆弗迪锂电池工厂,要知道这可是刀片电池唯一的生产基地!快来一起看看里面有什么秘密!
■ 先来扎一下!
在正式参观工厂之前,比亚迪决定先放个大招——不服扎一下!此次参与针刺实验的是一款比亚迪自产的三元锂电池和刀片电池。
从图片能看出,三元锂电池被刺穿后,电压几乎是一秒钟降到零(即发生短路),随后冒烟起火并发出巨大声响。
图为三元锂电池穿刺实验图像,红色线表示电压,绿色线为安全阀温度,黄色线为针刺点温度
而刀片电池在穿刺20分钟后,电压还只是以很缓慢的速度下降,并且没有冒烟起火,对比还是非常明显的。
此前我写过两篇比亚迪和宁德时代撕逼的文章,发现有很多网友质疑刀片电池穿刺后电压是否降为零,并且网上流传的刀片电池的针刺实验视频,有电压降到零和没降到零两种,那么此次我就带大家看一下真相到底如何。
单看本次实验,比亚迪的刀片电池在穿刺20分钟后都没有降到零,我询问现场工程师,他说他们曾经把穿刺后的电池放置一天,电压也没有降到零。
实验初始电压为3.42伏,开始时间为10:47左右,图片为10:57的数据,其中1-1-1为实时电压,1-1-2为安全阀温度,1-2-3为针刺点温度。
■ 刀片电池能抑制内部短路?
那么这是为什么呢?比亚迪的工程师称,经过穿刺后,电池内部有多种短路形式,他们通过结构设计,将电池内部比较剧烈的短路抑制住了。
随后我追问,既然是“结构设计”,并非材料本身的特点,那么是否能将该技术运用到三元锂电池中呢?
工程师表示目前他们正在进行这方面的研究。因此,或许我们可以期待一下比亚迪研发出更安全的三元锂电池?
看完了刺激的针刺实验,我们再来聊几个大家关心的问题。
■ 比亚迪并没有忽视系统安全!
此前宁德时代和比亚迪的撕逼事件中,宁德时代“影射”比亚迪把滥用测试的通过等同于电池安全,显得比亚迪好像只死磕电芯安全,不顾系统安全一样。其实比亚迪也非常关注整个系统的安全,他们从七重维度、四个层级和五大方面保证刀片电池的安全。除针刺外,在过充、碰撞等维度,比亚迪也配备了相应的安全措施。
比如大家都很关注的过充,比亚迪的数据显示,刀片电池单体在高于最髙电压2.6倍的充电条件下,仅出现冒烟,并没有起火或爆炸。
当某块电芯发生热失控后,其临近电池也不会发生起火、爆炸等情况,不会引起连锁反应导致整个电池包起火。
在这这种极端工况下能做到仅冒烟不失火,也就是说在工况较为缓和的日常使用中,基本不会出现什么安全问题;退一步讲,就算出现热失控,搭载刀片电池的车型也能提供足够的逃生及救援时间。
■ 低温性能差?不存在的!
我们都知道锂电池不抗冻,尤其是磷酸铁锂因为先天问题,低温性能经常被诟病。就连理想汽车CEO李想,也曾在微博质疑过刀片电池的低温性能问题。
对此比亚迪给出了实测数据,数据显示,刀片电池在零下20摄氏度下,放电能力还维持在90%;而在低温低SOC情况下,反倒比三元锂表现好。
关于刀片电池的低温充电能力,比亚迪也给出了数据,数据显示刀片电池的低温充电时间与三元锂电池没什么差距,仅在低温低电量的充电功率上有所落后。
这些数据倒也印证了比亚迪销售副总经理李云飞先生的话:“低温性能不好,我们也不敢卖啊”。
不过,在未拿到实车进行冬季测试之前,我们也不能仅根据比亚迪的数据就断定刀片电池真的无惧低温。我更愿意相信第三方及媒体的测评,也请大家期待电动邦后续的冬季实测。
■ 快速了解重庆弗迪工厂
该工厂为电池及配套材料生产项目总投资100亿,占地面积约1500亩,总建筑面积约95万平方米,新建生产车间,购置相关设备958台套,建设锂离子电池生产线8条,项目达产后形成锂离子电池20GWh生产能力,年产值200亿元。
工厂自2019年2月开工,到2020年3月刀片电池正式推出,仅用1年时间就拥有了精益化、自动化、信息化制造管理系统,以及比亚迪自主研发的刀片电池产线和生产设备,和多项高度保密的核心技术。
■ 刀片电池是怎么生产的?
最后讲讲刀片电池是怎么被生产出来的。其实刀片电池本质上也是一款动力电池,因此它的制作工艺与普通电池相似,都是经过配料、涂布、辊压、叠片等工序完成生产。
首先,将活性物质、纳米导电材料、溶剂、粘结剂按照预设的比例自动进行混合以形成均匀稳定的电极浆料。
接下来是涂布,就是把浆料涂到铜箔上,确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片,所用的机器长得很像织布机。
而辊压则是使用轧辊将涂布好的电极片按照预设的厚度压实,以得到预设的极片厚度及体积密度。
接着是叠片,刀片电池的极片长度将近一米,而比亚迪独创的叠片工艺能将对齐公差控制在 ±0.3毫米以内,叠片速度达达业界最高水平 ——0.3秒/片。
随后,机器会自动输送结构件并实现精准定位,经绝缘、焊接、入壳、密封等工序组装成电芯。 在经过烘烤去水、加注电解液和检测后,刀片电池电芯就完成了。
最后,一个个的电芯会组成电池包,比亚迪的CTP技术(电芯直接到电池包,没有模组),能使电池包体积利用率得到提升,有助于提升能量密度。
下图很好地展示了CTP技术的优势:
比亚迪称,刀片电池能够减少三元锂电池因电池安全和强度不够而增加的结构件,从而减少车重,所以单体能量密度虽然没有三元锂高,但是也能够达到主流三元锂电池同等的续航能力。比如比亚迪汉EV,综合续航里程已经达到了605公里。
最近有个热词叫“工业4.0”,你可以简单把它理解为智能工厂、智能生产和智能物流。重庆弗迪工厂也是工业4.0的践行者,除了高精度、自动化外,数字化建设也没有落后。每一个刀片电池产品都有一个专属的‘身份证’,未来,产品在使用期间的各项数据也将为比亚迪持续改进工艺、完善产品提供重要的参考。
■ 邦点评
弗迪电池公司副总经理孙华军表示,“今天,几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案”。这足见比亚迪的野心和实力,我们知道世界上的汽车巨头,比如大众和特斯拉,都想将电池的生产和研发握在自己手中,比亚迪显然先一步做到了这点,并且已经开始对外销售电池,这让比亚迪在与国内外对手竞争时占据了不少优势。
最后,我非常期待能早一点试驾到搭载刀片电池的汉EV,看看这款电池配合比亚迪的旗舰车型,到底能给我们什么惊喜。也请大家期待电动邦的后续报道。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
三元锂电池零下10度可以用吗
【太平洋汽车网】三元锂电池零下10度可以用,正常情况下搭载刀片电池的比亚迪汉,在零下十度以下仍能放出常温下90%的电,放电功率与三元锂电池基本持平。在电池性能上,刀片电池33分钟可将电量从10%充到80%、支持电动汽车百公里加速达到3.9秒、循环充放电超3000次、可保证电动汽车行驶120万公里。
相信很多朋友都知道磷酸铁锂电池和三元锂电池相比有两个很大的优势,那就是循环寿命和能量密度。在实验条件下,磷酸铁锂电池循环5000次后,剩余容量为84%,1C循环5000次后仍能保持80%以上的初始容量;三元锂电池循环3900次后,剩余容量只剩下66%,1C循环2500次后就下降到80%初始容量。此外,磷酸铁锂电池能量密度为120Wh/kg,已经基本达到理论极致,而三元电池的能量密度180Wh/kg,今后还有很大的提升空间。
但是磷酸铁锂电池唯一美中不足的地方就是低温效果特别不好。低温条件下(气温低于-10°C以下),磷酸铁锂电池衰减得非常快,经过不到100次充放电循环,电池容量将下降到初始容量的20%,基本与寒冷地区的使用绝缘了。
幸好,东莞市钜大电子有限公司研发出了零下40度还能正常工作的磷酸铁锂电池,一举打破了市场上的空缺,值得一提的是这负40度跟市场上大部分低温电池(可定制)产品不一样,钜大低温电池是实打实的低温。
钜大低温磷酸铁锂电池特点
1、采用叠加技术,内阻低;
2、-40°C0.2C放电,放电容量超过初始容量的90%;
3、-50°C0.2C放电,放电容量超过初始容量的75%;
4、工作温度范围宽,-40°C至55°C;
5、可在-40°C下充电;
6、采用磷酸铁锂化学物质,安全性高,循环寿命长;
7、适用于极地科考、寒带抢险、特种机器人、特种设备、医疗设备等领域通过使用专有电解液配方和其他特殊功能原料,加上领先的创新技术,保证了电池在极低的温度下仍能高效放电的性能,在-20°C以0.2C放电放电容量超过初始容量的85%,在-30°C时为70%,在-40°C下放电容量约为初始容量的55%。工作温度在-40°C~55°C。再搭配上磷酸铁锂电池本身的高循环寿命,一举解决了很多设备厂家的问题。尺寸灵活,可进行专业化定制。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
三元锂电池在零下20°低温能充电吗
三元锂电池在零下20°低温不能充电。在过低的温度下,电池中的锂发生沉积造成内部短路。简单地说,在低温环境下,并不是锂电池真的没电了,而是有电却不能正常释放出来。普通的锂电池在零摄氏度时,其容量会减少20%,当达到零下10摄氏度时,容量可能只有一半左右。
低温充电电池三元、磷酸铁锂体系-20°C低温0.5C充电,且充放电循环300周以上;-40°C低温0.2C充电,且充放电循环300周以上。
低温放电电池三元、磷酸铁锂体系-40°C高倍率5C持续放电,80%以上容量保持率;-50°C低温放电,75%以上容量保持率。
低温环境下为什么不能给锂离子电池充电?
锂离子电池大部分材料如隔膜、电解液等都是有机材料,熔点沸点较低,如果温度过高电池内部会发生一些负面的化学反应,严重影响电池寿命甚至安全性能。
低温条件下锂离子电池关键材料正极、负极、电解液等电导率降低,导致导电性能下降,会严重影响锂电池寿命。
对于锂电池来说,目前业内尚未有明确的理论支撑其各温度性能下的内阻、放电平台、寿命、容量等必然联系,相关的计算公式和数学模型还在摸索阶段。大体上,锂电池对0-40°C这个区间的温度并不敏感,然而一旦温度超过这个区间,寿命和容量就会打折扣。
做过很多实验,不同材料锂电池的低温性能也有区别,现在最热火的磷酸铁锂是低温性能最差的,产品在-10°C时放出容量为最大容量的89%,应该在业内已经是比较高的;在55°C下放出容量可达到95%,相对低温的衰减还是比较少的。这还是送检产品,质量相对流水线正常产品要高很多。
低温保护就是在气温过低的情况下,锂离子电池中的金属锂会产生沉积现象,不再和物质发生化学反应,从而发生电池内部短路的情况。
由于锂离子电池的工作原理是内部的电解质通过化学反应的变化,在正负极出现电势差从而产生电流。在低温环境下电解质移动得相当慢,从而影响锂离子在正负极之间的转移活性,导致电池充放电性能下降。
有人反映冬天锂离子电池充电充不进去,部分带了锂电池管理系统的是由于产品保护了,还有的他就是由于质量问题充不进去的。
锂电池在冬天使用时间是必然比夏天短的。在此提醒,锂电池在冬天最好不要充电。由于低温,负极上嵌套的锂离子会产生离子结晶,直接刺穿隔膜,一般情况下就造成微短路了影响寿命和性能,严重的可能爆炸!
锂电池在低温环境下的影响低温对磷酸铁锂电池的正负极、电解液和粘接剂等都存在影响。
(图/文/摄: 问答叫兽) Model Y Model 3 Model X AION V 理想ONE 小鹏汽车P7 @2019
解读比亚迪刀片电池:靠什么做到远离自燃?
现在电动车自燃话题越来越受到人们的关注,毕竟谁也不想自己的车突然就烧了起来,也不希望隔壁车自燃。近日,比亚迪发布了"刀片电池",在发布会上比亚迪董事长王传福发出了豪言壮语:要将"自燃"从电动汽车的字典里抹去。比亚迪的刀片电池究竟强在哪里?可以让王传福发出如此豪言壮语。
动力电池为什么会自燃
在说比亚迪的刀片电池之前,还是先说一下,电动车的动力电池为什么会自燃。比亚迪刀片电池的发布会现场显示了,三元锂电池、传统磷酸铁锂电池和刀片电池的撞针实验视频,可以发现三元锂电池直接发生了爆炸,传统磷酸铁锂电池表面也产生了高温,刀片电池则没有产生高温。
为什么会发生这种情况,还要从三元锂和磷酸铁锂两种电池各自的特点说起,三元锂电池优势在于储能密度和抗低温两个方面,在储能密度上,三元锂电池因为电压高,其能量密度基本能达到240WH/kg,几乎是磷酸铁锂电池140WH/kg的1.7倍。其次则是抗低温上,三元锂电池低温使用下限值为零下30摄氏度,相比磷酸铁锂电池低温下限值零下20摄氏度更有优势。
而磷酸铁锂的优势则在于,安全性会更高,因为磷酸铁锂电池热失控温度普遍在500度以上,三元锂电池则低于300度,一些高镍电池热失控温度甚至低于200度,相比之下磷酸铁锂电池在汽车高速行驶及快速充电过程中自燃风险较低,其次其二是循环寿命更长,因为磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减,也就是说其使用寿命可长达十年左右,但三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次,意味着其使用寿命仅为6年,在使用寿命上更加突出,最后就是制造成本更低,因为磷酸铁锂电池没有贵重金属,因而生产成本较低。
刀片电池本质上还是磷酸铁锂电池,只是采用了全新的封装结构,所有磷酸铁锂电池本身安全性的优势还是具备的。而且新的封装结构还可以带来以下几点的好处,单位空间内能量密度大,结构强度大,电池的表面积更大,散热性能更好。其中散热性能好,导致了刀片电池在受到撞击时表面温度更低。
刀片电池的特点
在发布会上,比亚迪宣称刀片电池拥有能量密度高、安全性高的特点。那么比亚迪是如何做到这两点的呢?
在说动力电池为什么会自燃时就有提到,刀片电池本质就是磷酸铁锂电池,那么磷酸铁锂电池的特性在刀片电池上也存在的。不同于传统的磷酸铁锂电池,刀片电池通过结构创新,大幅提高了体积利用率,最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。这样一来刀片电池的能量密度就得到了有效提升,一下解决了磷酸铁锂电池能量密度低的问题。据比亚迪称相较传统的有模电池包,刀片电池的重量比能量密度可达到180Wh/kg。相比此前有模电池组提升大约9%,电池在同等体积下能量密度上比传统铁电池提升了约50%。而采用新结构的刀片电池,表面积更大,散热也会更快,所以在发生过热时也可以快速散热,保证安全性。
刀片电池究竟采用了一种什么结构,从而达到以上的优点呢?现在主流的动力电池都是一个个圆柱电芯,并联在电池包内,再通过电池包的结构件使其固定。刀片电池则是采用一种长方体的结构,每个电芯都是一个长方体,然后并排排列在电池包内,就如同一个个刀片插入电池包,刀片电池的名称也是这么来的。这种长方体的电芯外壳本身就有着非常高的强度,这样一来电池包里就可以不用搭设结构件来维持电池包的强度,而且采用了方形电芯,空间利用率会比圆柱电芯更高,从而提高了整个电池包的能量密度。长方形的结构也增大了其的散热面积,快速散热也保证其安全性。
写在最后
比亚迪新的刀片电池本质还是磷酸铁锂电池,可是通过结构的调整,让其在同样体积下有了媲美三元锂电池的能量密度,而且将磷酸铁锂电池的优势进一步深化,这样未来再采用磷酸铁锂电池的车型就可以和采用三元锂电池的车型拥有同样的续航里程了。新的刀片电池将在比亚迪旗下的弗迪电池投产,并开放出售,这样一来未来将会有非比亚迪品牌的车型采用刀片电池。
这些都是对于电池理论的分析,具体装车的表现,还要看比亚迪首款采用刀片电池的"汉"的上市后具体表现。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。