鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:801次 | 2021年04月14日
如何解決手機(jī)低溫自動(dòng)關(guān)機(jī),電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航變短容易拋錨的問(wèn)題呢?
電池在氣溫冷的時(shí)候電池的電離子就不太活躍造成電池可能自己斷電。
溫度下降,電池是首當(dāng)其沖的受害者,壽命將會(huì)縮短,表現(xiàn)為耗電十分快,但是充電速度變得緩慢。
蘋(píng)果手機(jī)出現(xiàn)這種情況很?chē)?yán)重,很多時(shí)候電量百分之50都有可能被凍關(guān)機(jī):
低溫保護(hù),其實(shí)是在氣溫過(guò)低的情況下,電池(聚合物鋰離子電池)中的金屬鋰會(huì)出現(xiàn)沉積現(xiàn)象,蘋(píng)果人為地讓Li+立刻停止發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而防止發(fā)生電池內(nèi)短路情況。
針對(duì)這一情況,其實(shí)并沒(méi)有很好的辦法:除了帶一個(gè)耐凍較厚的防護(hù)套外,或者給手機(jī)配一個(gè)小的暖寶寶吧。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
iPhone的自動(dòng)保護(hù)機(jī)制看似嬌弱,但是其實(shí)是對(duì)手機(jī)內(nèi)部元器件的深層次保護(hù)。
相反,Android陣營(yíng)很多手機(jī)都能夠在低溫環(huán)境中正常工作(設(shè)置了更低的保護(hù)溫度/自動(dòng)關(guān)機(jī)臨界線更低),雖然外表強(qiáng)大,但是也會(huì)放縱一小部分消費(fèi)者在冰天雪地環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間玩手機(jī),還真有這種人,所以Android手機(jī)安全性存在隱患,很容易因?yàn)槌掷m(xù)在低溫環(huán)境工作,導(dǎo)致電池等元器件壽命縮短或者造成不可逆轉(zhuǎn)的創(chuàng)傷,所以建議在室外應(yīng)該盡量減少玩手機(jī)的次數(shù),關(guān)于手機(jī)或者個(gè)人健康也有好處。
電動(dòng)汽車(chē)在寒冷的情況下對(duì)電池傷害也不小。電動(dòng)汽車(chē)在室外放置后會(huì)出現(xiàn)電池沒(méi)電的情況,低溫下充電的時(shí)間也比在正常氣溫下長(zhǎng),而在車(chē)輛行駛中,電池的里程也會(huì)下降的較快。
電動(dòng)汽車(chē)使用最多的是磷酸鐵鋰離子電池:在低溫環(huán)境下容易出現(xiàn)極化,從而降低電池容量,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,部分金屬鋰極有可能形成鋰枝晶,影響電池安全。
電動(dòng)汽車(chē)冬天也得跑,只能通過(guò)對(duì)電池技術(shù)的更新來(lái)解決了:
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
通過(guò)對(duì)電池不同優(yōu)質(zhì)材料的反復(fù)篩選、測(cè)試及工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化,研制低溫下充放電性能良好的低溫電池,解決電動(dòng)汽車(chē)在冬季續(xù)駛里程急劇下降、無(wú)法啟動(dòng)、衰減、安全隱患等問(wèn)題。
由于在低溫下電池內(nèi)阻變大,在不能預(yù)知的初始給定電流的充電用途下,可能會(huì)導(dǎo)致電池端電壓迅速過(guò)高而觸碰到充電截止電壓,最終導(dǎo)致電池?zé)o法充電。
低溫下,充電方式也可以改進(jìn):采用單體準(zhǔn)恒壓充電方法充電。根據(jù)初始溫度值選擇初始電流,接著每隔規(guī)按時(shí)間電流上漲特定值,使得最高單體穩(wěn)定控制在3.6V電壓水平進(jìn)行充電,當(dāng)出現(xiàn)單體電壓大于3.6V時(shí),將電流逐漸減少,當(dāng)電壓低于3.6V時(shí),充電電流保持。Huang等[]將電池正極、負(fù)極以及電解液各個(gè)組份分解開(kāi)來(lái)單獨(dú)研究,以求找到影響其低溫放電的重要矛盾,作者發(fā)現(xiàn),在-20℃時(shí),相比于電解液和正極,負(fù)極性能衰減最為嚴(yán)重,同時(shí)發(fā)現(xiàn)Li+從石墨層間脫出較易,嵌入則較難,基于此作者提出限制電池低溫性能的重要因素是低溫下Li+在負(fù)極活性材料中的擴(kuò)散阻抗急劇新增,但是作者并未像文獻(xiàn)[3]中給出具體的阻抗譜以及相應(yīng)的擴(kuò)散阻抗的擬合數(shù)據(jù)。
綜上所述,可以得出以下結(jié)論:關(guān)于絕大部分體系而言,低溫時(shí)電荷傳遞速率和鋰離子擴(kuò)散速率的下降,是導(dǎo)致鋰離子電池低溫性能欠佳的重要原因,而擴(kuò)散阻抗和電荷轉(zhuǎn)移阻抗代表了電極電解液界面法拉第反應(yīng)的速率,即溫度降低使電極電化學(xué)反應(yīng)速率降低,導(dǎo)致了較大的電化學(xué)極化,從而影響電池整體的放電性能。