地球公轉(zhuǎn)到冬至,北半球迎來了漫長(zhǎng)又寒冷的冬季!
和天氣一起變冷的,還有很多電動(dòng)汽車車主的心。冬天“愛車”怕冷,續(xù)航衰減、充電慢、啟動(dòng)難等一系列問題著實(shí)令人焦愁。
其實(shí),不止是電動(dòng)汽車,電動(dòng)兩輪車、三輪車,電動(dòng)船舶、儲(chǔ)能電站等,其性能在寒冷的冬季都會(huì)嚴(yán)重“縮水”!
那么問題來了,為什么會(huì)出現(xiàn)這樣奇怪的現(xiàn)象呢?
其實(shí),問題多半出在電池上。當(dāng)溫度過低時(shí),電池就開始“內(nèi)耗”了。在探究電池內(nèi)耗原因之前,我們先來了解一下電池的工作原理。
電池主要由:負(fù)極(多數(shù)以石墨做負(fù)極)、正極(以磷酸鐵鋰為例)、隔膜(絕緣體)、電池外殼等部分組成。
當(dāng)鋰離子電池充電時(shí),鋰離子就會(huì)從正極的磷酸鐵鋰中脫出,在電解質(zhì)溶液中移動(dòng)到負(fù)極,并嵌入石墨中。負(fù)極的石墨會(huì)吸收從正極跑過來的鋰離子和通過導(dǎo)體移動(dòng)過來的電子。當(dāng)鋰離子電池放電時(shí),儲(chǔ)存在負(fù)極石墨中的鋰離子又跑出來,經(jīng)過電解液穿過隔膜回到正極。因?yàn)?strong>電子只能通過外部導(dǎo)體回到正極,所以這個(gè)過程就會(huì)讓導(dǎo)體產(chǎn)生電流,帶動(dòng)電器工作。
那么,低溫會(huì)如何影響鋰離子電池的工作呢?
鋰離子電池的材料和運(yùn)動(dòng)過程都會(huì)受到低溫的影響。低溫環(huán)境下離子脫出、嵌入材料變得不再容易,穿過隔膜也更加困難,離子的運(yùn)動(dòng)速度也會(huì)降低。
低溫放電時(shí),鋰離子嵌入正極電極材料的速度變慢,前邊的鋰離子還沒來得及嵌入到材料中,后邊的鋰離子就到了!于是鋰離子們開始堵車,電極材料表面堆積的大量鋰離子(極有可能形成鋰枝晶,影響電池安全),會(huì)導(dǎo)致鈍化層(SEI膜)的厚度加大,這樣一來嵌入難度就更大了。具體表現(xiàn)就是電池內(nèi)阻變大,電池開始“內(nèi)耗”,向外輸出的電量就變小了。
磷酸鐵鋰電池的最佳運(yùn)行環(huán)境溫度在25℃左右,若其長(zhǎng)期儲(chǔ)存或運(yùn)行在極端低溫環(huán)境下,可能會(huì)形成不可逆的永久損傷,造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。
如我國西北部,內(nèi)蒙、青海等部分地區(qū)的冬季氣溫基本在-20℃以下,部分地區(qū)極端最低溫度可達(dá)-40℃左右。近年來,在雙碳目標(biāo)引領(lǐng)下,這些地區(qū)的電動(dòng)汽車銷量和儲(chǔ)能電站的裝機(jī)量也在逐年增加。
揆諸現(xiàn)實(shí),改善鋰電池在低溫環(huán)境下的應(yīng)用問題至關(guān)重要。
智一科學(xué)家們?cè)阡囯姵仡I(lǐng)域深耕多年,經(jīng)過無數(shù)次科學(xué)實(shí)驗(yàn),研發(fā)了一套高效的低溫電池解決方案:通過獨(dú)創(chuàng)“低溫電芯配方及工藝”結(jié)合“低溫電芯管理技術(shù)”和“低溫常溫并聯(lián)技術(shù)”,從材料、工藝和技術(shù)上根治磷酸鐵鋰電池低溫應(yīng)用問題。
低溫電芯配方及工藝
通過改進(jìn)工藝配方、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),智一科學(xué)家們成功攻克了磷酸鐵鋰電池低溫技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)在-40℃超低溫惡劣環(huán)境下放電效率達(dá)到92%以上,-20℃時(shí)的充電效率達(dá)到85%以上,并獲得國內(nèi)數(shù)家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證。
低溫電芯管理技術(shù)
受低溫影響,石墨嵌鋰速度降低,容易在負(fù)極表面析出金屬鋰,如果充電后擱置時(shí)間不足而投入使用,金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內(nèi)部,部分金屬鋰持續(xù)存在負(fù)極的表面,極有可能形成鋰枝晶,影響電池安全。
智一通過獨(dú)創(chuàng)動(dòng)態(tài)均衡和無損自修復(fù)技術(shù)管理低溫電芯,抑制鋰枝晶生成,解決了低溫電芯衰減速度快的問題,實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)壽命。
低溫常溫并聯(lián)技術(shù)
由于低溫鋰電池電芯要實(shí)現(xiàn)在苛刻環(huán)境下工作,材料就具有一定的特殊性。因此低溫鋰電池價(jià)格要比常溫鋰電池昂貴。智一多通道并聯(lián)技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)低溫模組和常溫模組并聯(lián),以低溫模組先工作帶動(dòng)常溫模組工作,有效解決了低溫電芯成本高的問題。
目前,智一低溫電池產(chǎn)品及解決方案已應(yīng)用到電動(dòng)重卡、換電站、儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域,具有耐低溫、高安全、循環(huán)壽命長(zhǎng)、功率大等特點(diǎn)。????
低溫曾是全球高寒地區(qū)推廣電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站的主要障礙,也是工業(yè)界一直致力于解決的問題。作為國內(nèi)低溫電池領(lǐng)域的領(lǐng)先者,智一將以先進(jìn)的創(chuàng)新技術(shù)和卓越的產(chǎn)品,為各行業(yè)提供系統(tǒng)的低溫電池解決方案。
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