本文目录一览:
- 1、穿越「无人之境」,别克微蓝的三元锂电池炼成记
- 2、三元锂电池使用不配套发电机会有什么危害?
- 3、我是一个新手采购18650锂电池,我需要买些什么机器检测电池是否达标?
- 4、如何修复三元锂电池
- 5、三元锂电池和磷酸铁锂电池区分
穿越「无人之境」,别克微蓝的三元锂电池炼成记
雷锋网按,毫无疑问,动力电池系统是新能源 汽车 电气化技术最关键的部分。同时,随着电动 汽车 市场大门进一步打开,近年频发的电动 汽车 自燃事件也无不在挑动公众的神经。
「如何让电池变得更安全」,成为了各大厂商致力去回答的难题。
8月 20 日,雷锋网有幸前往上汽通用 汽车 动力电池发展中心参观。作为别克品牌“电动化、网联化、智能化、共享化”战略布局的重要落子,别克微蓝 7 和微蓝 6 PHEV 车型的电池组,以及电池组生产线的神秘面纱也由此揭开。
事实上,在 2019 年 4 月,别克就已经正式推出了微蓝 6 纯电动车型,这是别克在中国的首款纯电动产品。不过,当时这款车搭载的电池容量为 35kwh,NEDC 续航里程仅为 301km。
在刚刚过去的 7 月,别克推出微蓝 6 PHEV,搭载别克全新的 eMotin 智能电驱系统。同时期,纯电动 SUV 微蓝 7 问世,基于通用第二代纯电动平台,搭载 55.6kwh 电池组,NEDC 续航里程达到 500km。
不同于大多数车企单纯的向电池供应商购买电池进行组装,上汽通用 汽车 更偏向于深度参与电芯开发的方式,与电池供应商长期合作开发电池。
比如,上文所提到的别克微蓝7和微蓝6 PHEV选用的三元锂电芯,均在LG化学的技术基础上进一步优化了配方与设计,从而使电池的能量密度更高,寿命更长。
微蓝7(左)和微蓝6 PHEV(右)搭载新一代模块化高性能三元锂离子电池组
从某种程度上来说,温度异常是电池安全事故的最大的诱因之一。
对此,别克微蓝7和微蓝6 PHEV动力电池系统采用了通用 汽车 专属的电芯级智能温度管理系统,并根据两款车各自的结构、造型、性能和其他需求进行了度身定制。
微蓝7的每两片电芯间会布置一块导热片,导热片直接与电池组底部的水冷结构相连,可根据电池工况实现主动冷却或加热。电池组底部的水冷结构进出水管采用双流道蛇行设计,更利于电池模组的温度管理。而且,别克微蓝7的电池组还在电芯间使用泡棉隔绝散热,缓解电芯后期充电时膨胀,从而引发安全隐患。
微蓝6 PHEV电池组则采用了通用 汽车 专利的片层液冷技术,每两个电芯之间都夹有带毛细液冷管道的导热片,厚度仅为0.2毫米,冷却液在毛细管道里流动可加快热量的传导。
微蓝 6 PHEV 电池组冷却片
据介绍,这两款电池组的温度适应范围均在 -35℃~55℃。
在用材方面,微蓝7和微蓝6 PHEV的动力电池应用轻量化复合材料,因此电池包的造型比较紧凑轻薄,IP67级密封设计则可保证防尘,以及车辆在涉水时的电池组安全运转。
微蓝 7 电池包底部还采用带加强筋的钢制托盘设计,减小碰撞给电池组带来的伤害。整体车身方面,微蓝7采用高性能BFI一体化车身结构,高强度钢材应用比例高达78%,这也在很大程度上保护了电池包的安全。
通用 汽车 中国前瞻技术科研中心-电池实验室
在全天的参观中,雷锋网一共实地走访了两个地点——通用 汽车 中国前瞻技术科研中心-电池实验室和上汽通用 汽车 动力电池系统发展中心-微蓝7和微蓝6 PHEV电池组生产线。
首先来说说电池实验室。通用 汽车 在美国和中国都有独立的电池实验室,当中设立了自己的电池试制生产线,用于电池原型开发和各类型的试验认证。在每一款电池投放市场前,通用 汽车 会在电池实验室里进行 3-5 年的电芯验证与测试。
据工作人员介绍,通用 汽车 在 10 年前就已开始对电池实验室进行投入。如今,微蓝7和微蓝6 PHEV的电池可在此通过挤压、碰撞、浸泡、火烧、过充、过放、短路、盐雾等10余类极限试验。此外,电池组还会经历涵盖机械、热力学、电气、寿命、性能等各个方面百余项系统与整车测试。
上汽通用 汽车 动力电池系统发展中心则于 2015 年在上海浦东金桥成立,是通用 汽车 全球第二家及北美之外第一家电池装配中心。
上汽通用 汽车 动力电池系统发展中心
别克微蓝7和微蓝6 PHEV搭载的新一代模块化高性能三元锂离子电池组,正是在这里完成组装生产。
电芯堆垛和电池模组装配过程中,电芯和模组的上料、装配、运输和电池模组测试的全线工艺操作全部由机器人或机械手智能完成,自动化率达到100% ;而且,机器人每一次的上料/下料/搬运过程中精度在0.1mm以内。
据工程师表示,整条生产线下来人工检验员的数量并不多,而且,他们只负责对机器的误操作进行纠正。不过,这两条生产线现阶段并不忙碌,在雷锋网探访的当天下午甚至是「停工」状态。
通过数字化技术的应用,微蓝7和微蓝6 PHEV的关键零部件,不仅在装配过程中实现了数据实时采集、监控和预警,还通过完备的产品信息追溯系统,拥有各自的“身份证”。
比如,经过了全线无误的操作的电芯外包装上会打印一个二维码,只有这些带有二维码的电芯产品才能下线,而且,通过扫描二维码还能对该电芯进行精准溯源,追溯产品在何时何地经过何人之手。
另一个技术亮点是超声波焊接。工程师向我们解释道,使用超声波技术来焊接电芯极耳无熔焊缺陷,而且不会对铝、铜等半导体等材料引起高温污染及损伤,减弱了极耳撕裂风险。
超声波极耳焊接
具体来说,该项技术由工业机器人在视觉系统引导下准确定位,自动操纵超声波焊接头,完成电芯正负极极耳的焊接,使电池模组形成通路。此外,针对不同的材料,可以采用不同的超声波焊接技术。
除电芯之外,模组和电池组的安全测试的评估也不容忽视。为了确保别克微蓝 6 PHEV 的片层液冷导热片和微蓝7的液冷回路系统中没有漏点,模组装配线会采用质量流量法进行泄露测试,提高测试精度、缩短测试时间。
模组焊接质量检测方面,若设备焊接存在虚焊、漏焊等情况,则由人工补焊对该点位进行补焊。正如工程师此前所说的:
事实上,通用 汽车 在新能源上的投入远不止于此。
早在 1996 年,通用 汽车 就推出了纯电动车型 EV1,这款车让通用 汽车 成为了电动 汽车 领域真正意义上的先驱,但由于时机不宜,市场环境不成熟,在随后十余年里,通用 汽车 基本上「放弃」了电动 汽车 。
尽管近年来,通用 汽车 开始加大对纯电动 汽车 的研发投入,但仅仅只是从去年发布的别克微蓝 6 而言,NEDC 续航里程仅为 301km,4 个月后,通用 汽车 再次推出了微蓝 6 纯电动版的新增车型,搭载续航里程也增加至 410km——在电动 汽车 已经成为主流的今天,不少造车新势力已经突破了 600 公里续航,微蓝 6 在这一方面并不具备什么竞争力。
不过,通用 汽车 最近已经宣布推出 Ultium 电池系统和第三代全球电动车平台,别克微蓝 7 和微蓝 6 HEVP 也搭载了全新一代模块化三元锂电池组——通用 汽车 也算是迈出了好的一步。
三元锂电池使用不配套发电机会有什么危害?
电动车动力磷酸铁锂电池
三元锂电池需要用锂电版专用的增程器发电机,不然会容易充坏电池。
购买锂电池前先看看其使用的电芯是不是A品,电芯的质量决定这电瓶的质量,如容量和能量密度等,其次找个大厂家出品的锂电池,生产工艺成熟,售后有保障,锂电池市场参考价1250元/KW.H。如果你需要跑长途,最好装一台增程器,有了它不怕半途没电,它能助你驰骋无忧。
由于低速电动四轮车的续航里程还是比较有限的,不能完全满足大众的日常出行需求,如果想要增加其续航里程,可以装上一台增程器,以此来增加其续航里程,增加其活动范围,满足大众日常出行需求,实现出行往返自如,不再因半途没电而举步维艰。
我是一个新手采购18650锂电池,我需要买些什么机器检测电池是否达标?
锂电池检测是个技术活,全面检测锂电池的好坏,从以下几个方面:
1、外观是否洁净、有无锈迹、喷码是否规范清晰、套管是否完好----目测;
2、检测锂电池电压、内阻、容量、放电平台等----锂电池内阻测试仪/放电测试仪;
3、容量测试,循环测试,高低温循环,倍率循环,看曲线重叠度---锂电池放电测试仪;
4、测试倍率充放电,测试温升,测试动态压差-----锂电池放电测试仪;
5、批量高温、常温静置存储搁置,观察静态压差----锂电池高低温测试柜;
6、短路、穿刺、撞击、热冲击、高低温充放电等安全性测试等--锂电池综合测试系统/安全性测试;
7、解剖分析卷心整齐度,极片长度,极耳数量,焊接,辅材厚度等等---拆解;
如果只是初步简单测试,只需要锂电池内阻测试仪 和 放电测试仪就够了
如要全面检测锂电池是否好坏,是一个复杂的系统工程,需要专业的技术人员配合专业的设备,建议找正规的锂电池厂家配合。
铂族科技是专业的锂电池厂家,有什么问题可以咨询我们。
如何修复三元锂电池
电池修复是指通过物理或化学等手段对性能下降或失效的二次充电电池进行维修的统称。通过修复能恢复电池的容量,延长电池的使用寿命,提高电池各项性能。铅酸电池修复的方法较多,有“水疗法”“浅循环大电流充电法”“纳米碳溶胶电池活化剂修复”“脉冲电池修复仪修复”“电池修复液修复”等。
手机锂电池如何修复?
1、使用干净的橡皮擦或者其他材质的清洁工具轻轻擦拭锂电池上的金属触点及手机上的金属触点,有助于充电状况及电力的持久。
2、将用到自动关机的旧手机锂电池用保鲜膜将其牢牢裹住,包裹时尽量服帖,里外共三层,确保电池处于真空状态。然后,再在保鲜膜外面包三层报纸,使锂电池完全密封。放入冰箱的冷冻层,48小时后,取出电池,一一去掉包裹在外的六层纸膜,锂电池没有因冷冻而导致表面膨胀或变形。冷却一段时间后,然后充电。
3、让接近报废的锂电池彻底放电,然后重新充电激活电池。具体方法为:对手机进行深度放电,就是通过耗尽内部电能,来达到更深程度的再充电,这需要采用一些非常规的方法。
18650锂电池如何修复
1、低温能使锂电池内部的电解液发生变化,促进刚刚经过冷冻的电池发生化学反应。将锂电池放入低温环境里,锂电池表面的锂膜与电解液的微观结构,以及它们的交界面都会发生明显变化,导致电池内部暂不活跃,漏电流减少。所以再次充电后,待电时间会增加。
2、还有一种方法,取下锂电池,放一周左右,将电慢慢的消耗,需要先用机器将电完全消耗之后。然后再全冲,估记你现在的充电时间肯定很短了,冲满后,断开再冲,反复几次,绝对有效。
锂电池电动车电池修复方法
1、电动车锂电池组规格是48v20AH,可以用60V20AH电池充电器充电修复;
2、48v12AH锂电池组,可以用48v20AH电池充电器充电修复。
3、用干洗店的烫气水修复锂电池,广大电动车用户都意识到电动车路程跑不远,需要添加蒸馏水来保养修复电池。但市场上所卖的纯净水和各类补充液、修复液对电池有短暂作用,而后加速电池性能下降,提前报废。
三元锂电池和磷酸铁锂电池区分
锂离子电池通常以碳材料为负极,以含锂的化合物为正极,电池的中间有一层隔膜,避免正负极短路。
在充放电过程中,锂离子在正负极间往返,充电时,锂离子从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极;放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。
在离子的嵌入与脱嵌过程中,同时伴随着等当量的电子的嵌入与脱嵌,也就产生了电流。
所谓磷酸铁锂电就是只用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,这一类电池的特点是不含贵重金属元素。
在实际使用中,磷酸铁锂电池具有耐高温、安全稳定性强、价格便宜和循环性能更好的优势。而三元锂电池,是指使用镍钴锰酸锂作为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池。
与磷酸铁锂不同,三元锂电池电压平台很高,这也就意味着在相同的体积或是重量下,三元锂电池的比能量,比功率更大。
单论电池也没有所谓的谁更好,谁更差,只是套用到实际使用场景中,根据不同的使用情况,有不同的选择。下面我们从几个方面来比较一下两款电池的区别。
1、安全性方面
安全性方面在锂电池原理中,我们谈到在锂电池的中间有一层隔膜可以防止正负极短路,当电池被尖锐物体刺穿时,隔膜也被刺穿,从而正负极短路会引发电池本身发热甚至爆炸。
而刀片电池顺利通过针刺测试,证实了这种锂电池的高安全性。
另外,磷酸铁锂正极材料本身的热稳定性就比三元锂要好很多,在500摄氏度以内,都有着极高的稳定性,超过800摄氏度时才有发生热失控,此外,即便发生热失控,磷酸铁锂电池的放热也非常缓慢,且分解时不会释放氧气,减少了起火的风险。
相比之下,三元锂电池在300摄氏度左右就开始溶解了,在新能源汽车自燃事件中,确实也是三元锂电池车型占据更大比例。
2、低温放电方面
如果在北京,因为夏季最高温度在40摄氏度左右,而冬季则基本保持在零下16摄氏度左右甚至更低,所以这样的温度区间,就适合低温性能更佳的三元锂电池。
从数据上能够看出,两类电池在零下20摄氏度,三元锂电池与磷酸铁锂电池相比有比较明显的优势。
3、能量密度方面
根据国内三元锂电池龙头企业比克电池提供的资料,其18650圆柱电池单体的能量密度已经达到了232Wh/kg,封装成电池组的能量密度大约是150Wh/kg,而目前国内的磷酸铁锂电池单体的能量密度大约为180Wh/kg左右。
但比亚迪开发的刀片电池可以将电芯呈片状排列,就像是刀片一样,刀片电池组的能量密度虽然只有140Wh/kg,但是这种长电新方案提升了电芯的重组效率,体积能量密度提升高达50%。
这意味着,在同样的电池组尺寸之内,刀片电池可以装入更多电芯,续航里程和三元锂电池几乎相当。
4、充电效率方面
目前市面上较为常见的充电方式为恒流恒压式充电,一般在充电开始实施,先采用恒流充电,此时的电流较大,充电效率相对更高,而在电压达到一定数值之后,降低电流改为恒压充电,这样可以让电池充的比较满一些。
在这个过程中,恒流充电容量与电池总量的比值称为恒流比,它是衡量一组电池在充电中充电效率的关键数值,通常百分比越大,说明在恒流阶段充入的电量越高,也就证明该电池的充电效率更高。
充放电电流与电池的总量比值为充放电倍率,从数据中可以看出,三元锂电池与磷酸铁锂电池在十倍率以下充电时,恒流比无明显差距,十倍率以上充电时磷酸铁锂电池恒流比例迅速降低,充电效率迅速降低,由此可以看出,在充电效率上,三元锂电池优势比较大。
5、循环寿命方面
如果把剩余容量为初始容量的80%作为测试结束点,目前磷酸铁锂电池经实验室测试,循环寿命在3500次以上,部分达到5000次。
而三元锂电池测试循环寿命在2500次左右,在循环寿命这一个点上,磷酸铁锂电池比三元锂电池的真实寿命要长许多。
在同等循环次数下,磷酸铁锂电池的剩余容量也比三元锂电池只多不少,三元锂电池循环3900次,剩余容量66%,磷酸铁锂电池循环5000次,剩余容量84%,磷酸铁锂电池优势明显,对于家庭用车来说,三元锂材料和磷酸铁锂动力电池的额定循环寿命都远远超过了实际用户的使用习惯,因此,在使用寿命上可以完全放心。
从以上的五方面的对比可以看出,三元锂电池和磷酸铁锂电池是各有优势,并没有绝对性的谁好谁坏。
所以,在选择新能源汽车时,要根据所处的环境等各种因素来选择合适的电池类型,这样才能让自己的爱车发挥出最佳状态。
原文标题:三元锂与磷酸铁锂电池,谁才是新能源市场的大哥?
文章出处:微信公众号:EDA365
以上内容参考电子说-三元锂与磷酸铁锂电池有什么区别?