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    为什么电池里的电会变少

    2022-05-01发布于:宋Pro DM-i车友圈

    动力电池是新能源汽车的“心脏” 作为一名新能源车主 你了解爱车的“心脏”吗? 现在就让我们以磷酸铁锂电池为例 一起来看看爱车的“心电图 如图所示,磷酸铁锂电池是一种锂离子电池。电池左侧是磷酸铁锂(LiFePO4)材料构成的正极,由铝箔与电池正极连接。右侧是由石墨组成的负极,由铜箔与电池负极连接。中间是聚合物隔膜,它把正负极隔开,锂离子可以通过隔膜而电子不能通过隔膜。电池内部充满电解液。 充电时,锂离子从正极LiFePO4中脱出,经电解质运输,穿过隔膜,嵌入到负极石墨晶体表面,而后嵌入石墨晶格中。放电则正好相反。锂离子在正负极之间自由脱出和嵌入的过程中释放出电子为外界提供能量。 假设电池内部仅发生锂离子的脱嵌,不发生其他任何变化,电池便可以无限循环使用。然而在实际使用时,电池内部同时存在很多副反应和内部结构的变化,导致电池性能发生变化。不当的使用环境或操作还会加剧这些变化,使电池容量变少,电池寿命衰减。 了解了这些原理后,让我们来回答以下几个问题。 为什么锂电池会怕冷? 在低温环境下,正负极材料活性降低,电解液黏度增加,锂离子在电解液中的迁移变慢,电荷迁移阻抗增大,导电性能变差。 低温使负极材料嵌锂能力降低,锂离子甚至还没有嵌入到负极中已经先还原成金属锂。这一反应会消耗锂离子,大幅降低电池容量。 如果锂电池处于低温环境的时间较短,这种损害只是暂时的,不会对电池容量产生损害。当温度回升之后,性能会恢复。 如果长时间在低温环境下工作和充放电,部分金属锂持续存在负极表面无法再次嵌入,就会沉淀析出形成锂枝晶,如果锂枝晶刺穿隔膜造成电池内短路,会损坏电池甚至带来安全隐患。 温馨提示: 1、气温较低时,车辆使用后及时充电,此时电池处于比较温暖的状态,电池活性好,充电效率也高。 2、尽量将车辆停放在温暖的车库。 3、应避免将车辆长时间放置在寒冷的户外。 为什么锂电池会更喜欢慢充? 嵌入式反应的本质决定了锂电池并不适合高倍率充电。在高倍率充电条件下,电流密度过大,正极材料的晶格容易受到破坏,负极石墨片层同样也可能受到破坏,锂离子的沉积会更加明显。表面形成锂枝晶的风险增大。 电池首次充放电时会在负极形成SEI膜。SEI膜是由电解液的分解和锂离子形成的沉积物。SEI膜的形成会消耗锂离子。快充时锂离子的快速脱嵌会引起石墨结构层间距的变化,产生应力变形。当SEI不稳定时会破裂,再形成新的SEI膜,造成可循环锂的进一步减少,同时增加内阻,引起电池容量的衰减。 为什么车辆久停不开的时候也会掉电? 电池在未使用状态下,电容量也会自然损失。这种现象称之为自放电现象。 锂电池自放电导致容量损失分两种情况:一是可逆容量损失;二是不可逆容量的损失。可逆的容量损失能在充电时恢复。 电解质溶剂氧化速率对自放电速率产生直接影响,正负极活性材料可能在充电过程中和溶质发生反应,导致锂离子迁移,使电池容量失衡,产生不可逆衰减。 长时间或经常自放电时,锂离子会形成一定的沉积,增大两极间容量不平衡程度,进一步导致电池容量的损失。 温馨提示: 1、车辆久停不开时,可定期远程启动一下,使电池保持一定活性。 2、最佳方式是,别长期存放。

    作者提到的车系: