不是锂电池需要充满吗 为何三元锂电池的车不建议充满,而磷酸铁锂则需要定期充满?

小编 2024-10-24 聚合物锂电池 23 0

为何三元锂电池的车不建议充满,而磷酸铁锂则需要定期充满?

三元锂电池和磷酸铁锂电池是目前新能源车广泛采用的两种锂电池,其中使用三元锂电池的车辆用户手册里都会告知用户在日常使用中如果不是要跑长途,那么尽量不要将电池充满,而是充至80%为宜。而磷酸铁锂车型的用户手册里则会告知用户最好每周将电池彻底充满一次。

都是锂电池,为什么在使用中却有这么显著的差异呢?今天我们就来聊聊这个话题。

电池的原理

想弄明白这个问题,我们就得先弄明白电池是如何工作的。

我们初中就学过,电子的定向运动形成了电流。电流从正极流向负极,但本质上是电子从负极向正极的流动产生了电流。

而自然界中很多物质都带有电子,假如我们能人为地控制这些电子的移动,那么就可以制造出来电池了。

比如上图就是世界上第一个电池的结构,它用铜片、锌片以及盐水就可以产生电流。虽然具体原理我们不知道,但我们肯定能想到,它之所以能放电,本质上还是发生了电子的移动。下面我们就来看看锌和铜究竟是如何产生电流的。

我们都知道原子由原子核和外层电子构成,锌元素最外层有两个电子,由于它非常活泼,所以更倾向于失去电子。

而铜元素原子核最外层有一个电子,虽然也更倾向于失去电子,但由于不如锌活泼,所以和锌相比铜更倾向于得到电子。

所以当我们用导线把铜片和锌片连起来的时候,锌元素的外层电子就会向铜片移动,这样就发生了电子的定向移动,产生电流了。

但是这样的电池仍然无法使用。因为锌失去电子后变成带正电的锌离子了,正负电荷相吸引,它会吸引电子,阻止其进一步向铜移动,因此这种结构并不能持续产生电流。

那要怎样做才能稳定产生电流呢?答案就是添加电解液,每当锌原子失去电子产生锌离子,锌离子就会进入电解液中,并通过电解液流向铜,这样就不会对电子产生吸附,从而使电子能持续流动产生电流了。只是这种电池是一次性的,无法重复充电使用。

而锂电池的原理和上面的一样,都是靠电子的迁移来产生电流的。不同之处在于锂电池可以充电。

锂电池的正极是锂的化合物,比如三元锂、磷酸铁锂,负极是石墨。在充电的时候正极的电子在电源正电压的吸引下从外部电路流向负极。与此同时正极产生的锂离子则通过电解液进入负极的石墨中。放电的时候电子从负极经外部电路回到正极,而锂离子则从电解液中返回正极。这就是锂电池充放电的原理。

为什么三元锂不建议充满

这主要和正极材料的特性有关。前面提到了,锂电池本质上就是靠锂离子和电子的来回移动产生电流并储存电量的。充电时电子和锂离子从正极脱出,来到负极。放电时锂离子和电子从负极脱出,来到正极。如果充电时锂离子流向正极,放电时正极仍然保留着锂离子的位置,那么电池的容量就很难衰减。如果充电时锂离子流向正极,但其空位被其他物质占据了,那么放电的时候正极有一部分锂离子就无处可去,这就会导致电池容量衰减。

而三元锂电池正极材料不稳定,其中的二价镍离子和锂离子直径接近,在充电的时候锂离子都跑向负极,此时有一些镍离子就可能占据锂离子的位置,导致电池容量衰减。

所以在设计电池的时候三元锂电池正极材料的数量会多于负极材料,简单来说就是提供更多的锂离子以及存放锂离子的空间,这样可以保证容量的稳定。但这样又带来了一个新的问题,那就是充电时负极没那么多空间来容纳电池中所有锂离子。这就要求充电时必须谨慎,应该在负极容纳满锂离子后就及时停止充电,不然锂离子继续向负极移动,而负极已经没有位置容纳它们,此时锂离子就会结晶,轻则影响寿命,重则刺穿隔膜导致短路,引发危险。所以每次充电尽量不充满有利于降低这种风险。

磷酸铁锂电池为何要定期充满?

因为电池电压是电池管理系统判断电池包电量的重要依据,而磷酸铁锂电池工作电压范围特别窄,而且在很大的范围内其电压随容量的变化幅度非常小。比如电池电量30%和60%的状态下电压可能都是一样的,这个特性会让电池管理系统抓狂的,它根本无法通过电压去判断电池容量。所以需要定期充满电,让电池管理系统去校准电量。

而且磷酸铁锂电池的正极材料分子排布很紧密,这使得其稳定性很高,但也限制了锂离子移动速度,从而导致能量密度不高。但由于稳定性高,充电时锂离子流向负极后正极不会有其他物质占据锂离子的位置,所以其寿命更长,而且不像三元锂电池那样对过度充电十分敏感。

所以假如你买了新能源车,那么在充电的时候一定要弄清楚车辆使用的是何种电芯,最好仔细翻阅一下用户手册,按照提示去给电池充电,这样才能最大程度提高电池的寿命。

才知道,电动车“充满不拔”和“没充满就拔”,对电池影响有多大

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给电动车充电的不少车主的日常,但许多车主并没有掌握到具备良好习惯的充电方式,据我所了解,有不少车主都有电动车“充满不拔”和“没充满就拔”的充电习惯,但殊不知这样充电,会对电池有影响,作为电动车的行内人,就来聊聊“充满不拔”和“没充满就拔”,伤电池吗?对电池影响有多大。

电动车“充满不拔”,会伤电池吗?对电池有什么影响?

答案是“伤电池” ,对于现在大多数的电动车充电器,其实都不具备很好的自动断电的能力,一些充电器宣称自动断电,但通过实测,其实还是会以微弱电流进行输入电池,那么,如果充满了还不拔,这样以微弱电流不断为电池充电的行为,就会对电池带来损伤,具备以下方面的影响。

1、 你会发现电池慢慢变鼓包了,如果持之以恒的采用充满不拔电,而充电器又不能很好的做到自动断电,充几个月之后,你会发现电池开始变大、鼓包、变形,如果轻微鼓包还能凑合用,但鼓包严重,就必要更换电池了,毫无疑问,会让电池的寿命提前终结。

2、 你会发现电池失水变快,一般的电池都是免维护,至少用3年是不需要补水的,但是,如果长时间的“充满不拔”,让电池处于高温,会加速电解液水分蒸发,而失水的电池,活性物质、铅板蓄电都会受到影响。

3、 你会发现充电器不精准了,充电器虽然很便宜,但却很耐用,基本上是可以用到3~5年,但是,如果养成不好的充电习惯,让充电器“过劳”,会导致参数偏移,这个时候,会出现无法精准监测电池,出现提前跳灯或不跳灯的情况。

另外,长时间的让电池处于高温,尤其是锂电池,还会有消防安全隐患,鉴于“充满不拔”存在诸多的影响,建议大家不要有这样的充电习惯。

电动车“没充满就拔”,会伤电池吗?对电池有什么影响?

答案是“伤电池” ,相比“充满不拔”,“没充满就拔”的人相对少一些,常见一些车主着急用车,临时拔掉充电器,或者是小区的充电桩,车主每次付费充电时间,都让电池没有充满,比如我身边就有朋友,电动车是7个小时充满,但1块钱只能充3个小时,于是,他每次只付2块钱,充6个小时,让电池每次都充不满,而充不满的影响,主要2个方面。

1、 对于电池循环寿命有一定影响,电池的寿命有物理寿命和设定的循环充电寿命2个方面,频繁的没充满就拔掉电源,会导致循环充电次数的浪费,一定程度上会缩短电池的寿命。

2、 容易产生电池电压失衡,电动车的电池都是由多个12V的电池组成的,如果经常没充满,很容易导致某一个12V电池长时间没充上或没充满,让它的电压失衡,最终导致整组电池的续航下降。

当然,“没充满就拔”虽然也会损伤电池,车主也是需要避免的,但如果要对比“充满不拔”和“没充满就拔”哪个对于电池损伤更大,“充满不拔”带来的影响更多,损伤更严重。

天气寒冷的冬天,如何做到恰到好处的充电?

最后再来聊一聊,在现在正值冬季的时候,天气相对比较寒冷,这个时候如何进行充电,会对电池比较有利于保养,小行家总结3点,大家可以参考:

(1)、冬天充电,要增加“浮充”时间,也就是充电器变绿灯之后,还要进行1个小时的充电,让电池充的更满,电池更耐用;

(2)、冬天电动车可以“随用随充”,切勿不要让电池亏电充电,尽量电量不低于20%以下,就进行充电;

(3)、电动车所处的环境温度低于0℃的时候,不建议充电;

总结:

以上是小行家为大家总结的“充满不拔”和“没充满就拔”,会对电池有哪些影响的介绍,总的来说,这2种充电习惯,都不是什么“好习惯”,希望车主可以避免它们,只要养成一个充电的好习惯,您的电池一定会在耐用性上有所提升,不用频繁更换电池,省心又省钱。

希望以上的内容,可以帮助到您,您还有什么想了解的,也欢迎大家评论交流。

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