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為什么電動汽車電池怕冷


發(fā)布時間:

2023-07-18

冬天怕冷的還不只是我們,生活中廣泛應(yīng)用的鋰電池也是一樣怕冷。尤其是前些年買了電車的朋友,想必對冬季駕駛的體會應(yīng)該更加深刻,所以電車上是如何解決怕冷的問題呢

為什么電動汽車電池怕冷

冬天怕冷的還不只是我們,生活中廣泛應(yīng)用的鋰電池也是一樣怕冷。尤其是前些年買了電車的朋友,想必對冬季駕駛的體會應(yīng)該更加深刻,所以電車上是如何解決怕冷的問題呢?

要回答這個問題,我們先來說說為什么發(fā)展了這么多年的電池依舊會怕冷?;瘜W(xué)電池從發(fā)明到現(xiàn)在,其實(shí)一件過去了快200年,但無論是早期使用的鉛酸電池或是現(xiàn)在應(yīng)用最廣的鋰離子電池,電池結(jié)構(gòu)都沒有發(fā)生質(zhì)的改變,其基本原理都是高中課本上講過的氧化還原反應(yīng),盡管鋰離子電池在能量密度可靠性、成本等諸多方面擊敗了其他電池成為主流,但鋰電池也并非完美。低過零下25度后,電池的功率和容量甚至連正常溫度下的十分之一都沒有,這樣糟糕的表現(xiàn)并不是電池本身的錯,或者說怕冷的不是電池而是電池里的化學(xué)反應(yīng),反映到我們的使用上,就成了電池不耐用,充電速度慢等一系列問題。

既然問題出現(xiàn)在了反應(yīng)活性的問題上,那我們就加點(diǎn)催化劑,所以電化學(xué)家將具有高揮發(fā)性的碳酸酯摻入其中,提高了電解液的冷凍溫度,讓鋰離子的移動更加暢通無阻。這樣一來電池的確比原來耐抗不少,但低溫的問題是解決了,常溫下易燃易爆的問題又出現(xiàn)了,反應(yīng)太活躍了也不行啊。所以必須得假裝額外的電池板、散熱器、防火材料等等保護(hù)裝置。所以說電池依舊怕冷,并不是做不到不怕冷,而是 沒有辦法做到既不怕冷也不怕熱,那到了電車上后,低溫問題是不是更難解決了呢?

剛才說到的只是單個電池的情況,而純電汽車的電池模塊里,通常會有成千個鋰電池,于是為了得到足夠的功率,就得把電池串聯(lián)起來,為了得到足夠的容量就得把電池并聯(lián)起來,所以在電車上,光是把一堆電池?cái)€在一起,性能管理都成了問題。電池管理系統(tǒng)BMS的出現(xiàn),就是為了解決這所有的問題。

BMS的功能簡單概括就是讓電池組高效和安全地工作。因?yàn)榧词故峭粡S商同一批次生產(chǎn)的統(tǒng)一規(guī)格的電池,體質(zhì)也會有微小的差異。如果不做處理的話,充放電時就會出現(xiàn)過壓充電、欠壓充電、輸出不足等一堆問題。而且還會有溫度升高引起的風(fēng)險(xiǎn)。所以我們需要通過BMS這樣一個“指揮系統(tǒng)”對電池的通電情況、電量情況、健康狀況、溫度以及電池平衡進(jìn)行檢測,并通過精準(zhǔn)的算法來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的調(diào)整方案。比如在汽車的正常行駛當(dāng)中,我們希望所有的電池都能工作在20%~80%的健康容量下。其次,我們還希望能自動平衡電量,充放電時能先給少的充,再給多的充。先消耗電量多的,再消耗電量少的。這也同樣回答了為什么各家車廠理論上都能買到同樣的鋰電池,但實(shí)際續(xù)航各家確實(shí)天差地別。

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