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鋰離子動(dòng)力電池待解決的問(wèn)題

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年05月14日  

  鋰離子動(dòng)力電池的研發(fā)作為一種新型的動(dòng)力技術(shù),可使用于任何一種驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,如電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)小汽車(chē)、電動(dòng)中巴和大巴,以及UPS、移動(dòng)激光電源、移動(dòng)照明電源、移動(dòng)通訊設(shè)備、特種領(lǐng)域、特種航天領(lǐng)域等,其電動(dòng)摩托車(chē)鋰電池使用領(lǐng)域之廣,具有不可估量的市場(chǎng)前景。然而,基于鋰離子動(dòng)力電池的特性,即充電電壓不可超過(guò)4.2V,放電電壓不可低于2.6V之特性,而使得使用鋰動(dòng)力電池的技術(shù)問(wèn)題的解決,已是迫在眉睫,且為當(dāng)務(wù)之急。

  鋰動(dòng)力電池之問(wèn)世,無(wú)疑對(duì)傳統(tǒng)的電動(dòng)摩托車(chē)鋰電池廠(chǎng)家驅(qū)動(dòng)技術(shù)帶去了危機(jī)。但鑒于鋰動(dòng)力電池特有的性能,又決定了其必有高超的使用技術(shù),方可盡快邁入使用市場(chǎng)。以目前的鋰電池生產(chǎn)制造技術(shù)來(lái)看,的確已達(dá)至完美之程度,如10Ah電池內(nèi)阻可達(dá)至10mΩ左右,而50Ah,100Ah的電池內(nèi)阻亦只有1mΩ左右,這不禁使得電池專(zhuān)家為之驚訝。然而,鋰動(dòng)力電池的粉墨登場(chǎng),也著實(shí)讓使用市場(chǎng)感到突然。當(dāng)眾多用戶(hù)在對(duì)高新科電動(dòng)摩托車(chē)鋰電池生產(chǎn)廠(chǎng)家技產(chǎn)生興趣,并興高采烈地試用時(shí),問(wèn)題卻出現(xiàn)了:鋰動(dòng)力電池在使用中作為動(dòng)力,必串聯(lián)方可達(dá)至使用電壓的需要,而幾個(gè)幾十個(gè)甚至幾百個(gè)電池的串聯(lián),使用一段時(shí)間后,卻必會(huì)產(chǎn)生電壓的參差不齊,而此并非電池的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題,卻是由于電池在生產(chǎn)過(guò)程中,從涂膜開(kāi)始到成為成品要經(jīng)過(guò)很多道工序所致。且即使經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)程序,使每組電源的電壓、電阻、容量一致,在使用一段時(shí)間后,亦還會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的差異。如同一位母親所產(chǎn)的雙胞胎,剛出生時(shí)其模樣,其母親都難以分辨。然而,在兩個(gè)孩子不斷成長(zhǎng)之時(shí),這樣或那樣的差異就會(huì)突顯,鋰動(dòng)力電池亦如此,且在其使用一段時(shí)間產(chǎn)生了差異后,對(duì)其采用整體電壓控制的方式是難以適用的,如一個(gè)36V的電池堆,必須用10只電池串聯(lián)。整體的充電控制電壓是42V,而放電控制電壓卻是26V。用整體電壓控制方式,初使用階段由于電池一致性特別好,或許不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題,但在使用一段時(shí)間以后,電池內(nèi)阻與電壓產(chǎn)生波動(dòng),導(dǎo)致不一致的狀態(tài),(不一致是絕對(duì)的,一致性是相對(duì)的)故此種情況下仍使用整體電壓控制是無(wú)法達(dá)到其目的的。例如10只電池放電時(shí),其中兩只電池的電壓在2.8V,四只電池的電壓是3.2V,四只是3.4V,現(xiàn)在的整體電壓是32V,如若我們使其繼續(xù)放電一直工作至26V,其兩只2.8V的電池就將低于2.6V而處于過(guò)放狀態(tài),而鋰電池幾次過(guò)放就等同報(bào)廢。反之,如若用整體電壓控制充電的方式進(jìn)行充電,亦會(huì)出現(xiàn)過(guò)充的狀況。比如以上述10只電池當(dāng)時(shí)的電壓狀態(tài)進(jìn)行充電,當(dāng)整體電壓達(dá)到42V時(shí),而其兩只2.8V的電池仍處于"饑餓"的狀態(tài),且將會(huì)迅速吸收電量,而超過(guò)4.2V,眾所周知,過(guò)充的超過(guò)4.2V的電池,不僅由于電壓過(guò)高而報(bào)廢,甚者還將帶去危險(xiǎn),這就是鋰動(dòng)力電池的特性。故對(duì)于特性的物質(zhì)只有掌握了其特性去使用,才能造福,猶如一匹野馬,只有戴上韁繩于其上,才可將其馴服。

  然而自人類(lèi)發(fā)明了鋰電池,其使用技術(shù)雖然在一直不斷提高,如小容量的手機(jī)電池,使用技術(shù)已達(dá)到完美程度,但對(duì)于大功率大容量的鋰動(dòng)力電池的使用技術(shù)卻仍處于開(kāi)發(fā)研制階段。

  日前,不少專(zhuān)家對(duì)較小容量的10AH電池采取單體控壓恒流充電方式,即在放電時(shí)使用整體電壓控制,在電壓較高時(shí)就使其保護(hù),而停止工作,比如在整體電壓30V時(shí)就控制其停止工作了,故一般在一致性比較好的電池組里,單體電池的電壓也不會(huì)低于2.6V。而充電時(shí)由于采取單體充電,單體控制,即能夠使每只電池的工作效率達(dá)至較理想的程度。然而此控制仍不能滿(mǎn)足于用戶(hù)的需求,且未能使電池達(dá)至100%之工作量,比如廣東的一家電動(dòng)自行車(chē)公司,充一次電于10AH/36V的電池組,其續(xù)駛為60km,而另一電動(dòng)自行車(chē)公司使用同種的電池組測(cè)試,其續(xù)駛卻為75km,此不得不說(shuō)鋰動(dòng)力電池的使用技術(shù)是有高低之分的。鑒于鋰動(dòng)力電池的使用技術(shù)是每個(gè)研發(fā)單位的機(jī)密,其在研發(fā)過(guò)程中皆投入大量的人力物力資源,故使用技術(shù)高,即為他們開(kāi)發(fā)市場(chǎng)、爭(zhēng)創(chuàng)品牌之資本。

  鋰動(dòng)力電池理想之管理應(yīng)為均衡保護(hù)控制,而此控制的要求為幾只幾十只甚至是幾百只的電池組中,每只電池不僅能夠管理與保護(hù),且在放電時(shí)必使每只電池之電壓保持均衡一致,如同幾十杯水,于同一個(gè)水平線(xiàn)上平衡一致流于外;充電時(shí),亦如幾十杯同一水平線(xiàn)的水,于同一個(gè)電壓線(xiàn)上,均衡一致地進(jìn)行充電。

  上述要求似乎苛刻,然而鋰動(dòng)力電池欲要被消費(fèi)者完全認(rèn)可,此將為必不可少之條件。目前許多用戶(hù),尤其是消費(fèi)者,對(duì)于如何單獨(dú)檢測(cè),如何處理個(gè)別單體出問(wèn)題等尚不了解,故對(duì)于鋰動(dòng)力電池的管理只有達(dá)至智能化程度,方可徹底開(kāi)辟出一個(gè)宏大的市場(chǎng)。綜上可觀(guān),鋰動(dòng)力電池市場(chǎng)目前亟待解決即為其使用技術(shù)問(wèn)題。

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