Johdanto:
Nykypäivän ympäristönsuojelun ja teknologian aikakaudella sähköajoneuvot ovat yhä suositumpia ja korvaavat tulevaisuudessa kokonaan perinteiset polttoaineajoneuvot.litiumparistoon sähköajoneuvon sydän, joka tarjoaa tarvittavan tehon sähköajoneuvon liikkumiseen eteenpäin. Sähköajoneuvojen akkujen käyttöikä ja turvallisuus ovat autoilijoiden kannalta tärkeimpiä kysymyksiä. Nämä kaksi asiaa liittyvät kuitenkin läheisesti oikeaan latausmenetelmään. Sähköajoneuvoissa käytettyihin akkuihin kuuluvat nykyään kolmikomponenttiset litium-akut ja litiumrautafosfaattiakut. Mitä vaikutuksia näillä kahdella menetelmällä on näihin kahteen akkuun? Keskustellaan siitä yhdessä.
Kolmikomponenttisten litiumparistojen käytön ja lataamisen vaikutus
1. Kapasiteetin heikkeneminen: Joka kerta, kun kolmikomponenttisen litiumakun teho käytetään loppuun ja ladataan uudelleen, se aiheuttaa syväpurkauksen, joka voi aiheuttaa kolmikomponenttisen litiumakun kapasiteetin asteittaista heikkenemistä, latausajan lyhenemistä ja toimintasäteen pienenemistä. Joku on esimerkiksi tehnyt kokeen. Kun kolmikomponenttinen litiumakku on purkautunut syvästi 100 kertaa, sen kapasiteetti laskee 20–30 % alkuperäisestä arvosta. Tämä johtuu siitä, että syväpurkaus vahingoittaa elektrodimateriaalia, elektrolyytin hajoaminen ja litiummetallin saostuminen heikentävät akun lataus- ja purkaustehon, mikä johtaa kapasiteetin heikkenemiseen, ja tämä vaurio on peruuttamaton.
2. Lyhennetty käyttöikä: Syväpurkaus kiihdyttää kolmikomponenttisen litiumakun sisäisten materiaalien ikääntymisnopeutta, heikentää akun lataus- ja purkaustehoa, vähentää lataus- ja purkausjaksojen määrää ja lyhentää käyttöikää.
3. Lataus- ja purkaustehokkuuden lasku: Virran käyttäminen loppuun ja uudelleen lataaminen aiheuttaa kolmikomponenttisen litiumakun positiivisten ja negatiivisten elektrodien polarisoitumisen, mikä lisää akun sisäistä vastusta, vähentää lataustehokkuutta, pidentää latausaikaa, vähentää akun kapasiteettia ja vähentää merkittävästi tuotettavan tehon määrää.
4. Lisääntyneet turvallisuusriskit: Pitkäaikainen syväpurkaus voi aiheuttaa kolmikomponentin sisälevyjen vaurioitumisenlitiumparistomuuttaa muotoaan tai jopa rikkoutua, mikä voi johtaa akun sisäiseen oikosulkuun ja tulipalon ja räjähdyksen vaaraan. Lisäksi akun syväpurkaus lisää sen sisäistä vastusta, heikentää latauksen tehokkuutta ja lisää lämmöntuotantoa latauksen aikana, mikä voi helposti aiheuttaa kolmikomponenttisen litiumakun pullistumisen ja muodonmuutoksen ja jopa lämpöpurkauksen, mikä lopulta johtaa räjähdykseen ja tulipaloon.
Kolmikomponenttinen litiumakku on kevyin ja energiatihein sähköajoneuvon akku, ja sitä käytetään yleensä huippuluokan sähköajoneuvoissa. Syväpurkauksen haitallisten vaikutusten estämiseksi akussa on suojakortti. Täyteen ladatun yksittäisen kolmikomponenttisen litiumakun jännite on noin 4,2 volttia. Kun yksittäisjännite purkautuu 2,8 volttiin, suojakortti katkaisee automaattisesti virransyötön estääkseen akun ylipurkautumisen.
Kolmiosaisten litiumparistojen latauksen vaikutus käytön aikana
Latauksen edetessä etuna on, että akun teho säilyy matalassa latauksessa ja matalassa purkauksessa, ja se ylläpitää aina korkeaa tehotasoa, jotta vältetään alhaisen virran haitalliset vaikutukset akkuun. Lisäksi matala lataus ja matala purkaus voivat myös ylläpitää litiumionien aktiivisuutta kolmikomponentin sisällä.litiumparisto, hidastaa tehokkaasti akun ikääntymisnopeutta ja varmistaa, että akku tuottaa vakaata virtaa myöhemmän käytön aikana, mikä voi myös pidentää akun käyttöikää. Lopuksi lataaminen käytön aikana voi varmistaa, että akussa on aina riittävästi virtaa ja pidentää ajomatkaa.
Käytön jälkeisen latauksen vaikutus litiumrautafosfaattiakkuihin
Käytön jälkeinen uudelleenlataus on syväpurkaus, jolla on myös haitallisia vaikutuksia litiumrautafosfaattiakkujen sisäiseen rakenteeseen, vahingoittaen akun sisäisiä rakennemateriaaleja, kiihdyttäen akun ikääntymistä, lisäämällä sisäistä vastusta, vähentäen lataus- ja purkaustehokkuutta ja pidentäen latausaikaa. Lisäksi syväpurkauksen jälkeen akun kemiallinen reaktio voimistuu ja lämpö lisääntyy jyrkästi. Syntyvä lämpö ei haihdu ajan myötä, mikä voi helposti aiheuttaa litiumrautafosfaattiakun pullistumisen ja muodonmuutoksen. Pullistuneen akun käyttöä ei voida jatkaa.
Latauksen vaikutus litiumrautafosfaatilla
Normaalin latauksen ja purkauksen mukaan litiumrautafosfaattiakkuja voidaan ladata ja purkaa yli 2 000 kertaa. Jos lataus ja purkaus tehdään tarvittaessa matalalla syklillä, litiumrautafosfaattiakkujen käyttöikää voidaan pidentää maksimaalisesti. Esimerkiksi litiumrautafosfaattiakkua voidaan ladata ja purkaa 65–85 %:n teholla, ja lataus- ja purkaussyklien kestoaika voi olla yli 30 000 kertaa. Koska matala purkaus voi säilyttää litiumrautafosfaattiakun aktiivisten aineiden elinvoimaisuuden, hidastaa akun ikääntymisnopeutta ja pidentää akun käyttöikää maksimaalisesti.
Haittapuolena on litiumrautafosfaattiakun heikko jännite. Usein tapahtuva matala lataus ja purkaus voivat aiheuttaa suuren virheen litiumrautafosfaattiakkukennojen jännitteessä. Pitkäaikainen kertyminen voi johtaa akun heikkenemiseen. Yksinkertaisesti sanottuna kennojen välisessä jännitteessä on virhe. Virhearvo ylittää normaalin alueen, mikä vaikuttaa koko akun suorituskykyyn, ajokilometrimäärään ja käyttöikään.
Johtopäätös
Yllä olevan vertailuanalyysin perusteella akun lataaminen akun loppuunkäytön jälkeen aiheuttaa peruuttamattomia vaurioita kahdelle akulle, eikä tätä menetelmää suositella. Käytön jälkeinen lataaminen on suhteellisen hellävaraista akulle, ja negatiivinen vaikutus...litiumparistoon suhteellisen pieni, mutta se ei ole oikea latausmenetelmä. Seuraavassa esitetään oikea latausmenetelmä akun käytön turvallisuuden lisäämiseksi ja käyttöiän pidentämiseksi.
1. Vältä liiallista purkautumista: Kun sähköauton tehomittari näyttää akun varaukseksi 20–30 % kesäkäytön jälkeen, anna akun jäähtyä latauspaikalla 30 minuuttia tai tunti ennen lataamista. Näin vältät akun latauslämpötilan liian korkealta ja samalla syväpurkauksen haitalliset vaikutukset akkuun.
2. Vältä ylilatausta: Akun varaus on 20–30 %. Täyteen lataamiseen kuluu noin 8–10 tuntia. Virransyöttö on suositeltavaa katkaista, kun akku on latautunut 90 %:iin tehomittarin näytön mukaan, koska lataaminen 100 %:iin lisää lämmöntuotantoa ja turvallisuusriskit kasvavat eksponentiaalisesti. Virransyöttö voidaan siis katkaista, kun akku on latautunut 90 %:iin, jotta vältetään latauksen haitalliset vaikutukset akkuun. Litiumrautafosfaattiakut voidaan ladata 100 %:iin, mutta on huomattava, että virransyöttö on katkaistava ajoissa täyden latauksen jälkeen ylilatauksen välttämiseksi.
Tarjouspyyntö:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sokeri:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Julkaisun aika: 07.02.2025