Introduzione:
Nell'era odierna della tutela ambientale e della tecnologia, i veicoli elettrici stanno diventando sempre più popolari e in futuro sostituiranno completamente i veicoli tradizionali a carburante.batteria al litioLa batteria è il cuore del veicolo elettrico, in quanto fornisce l'energia necessaria per il suo movimento. La durata e la sicurezza delle batterie dei veicoli elettrici sono le principali preoccupazioni dei proprietari di auto. Tuttavia, questi due aspetti sono strettamente legati al corretto metodo di ricarica. Le batterie utilizzate nei veicoli elettrici oggi includono batterie al litio ternarie e batterie al litio ferro fosfato. Quali effetti avranno i due metodi di ricarica su queste due tipologie di batterie? Analizziamolo insieme.
Impatto dell'utilizzo e della successiva ricarica delle batterie ternarie al litio.
1. Decadimento della capacità: Ogni volta che una batteria al litio ternaria si scarica completamente e viene ricaricata, si verifica una scarica profonda, che può causare un graduale decadimento della capacità della batteria, una riduzione del tempo di ricarica e una diminuzione dell'autonomia. Ad esempio, è stato condotto un esperimento. Dopo 100 scariche profonde, la capacità della batteria al litio ternaria si è ridotta del 20%~30% rispetto al valore iniziale. Questo accade perché la scarica profonda danneggia il materiale degli elettrodi, provoca la decomposizione dell'elettrolita e la precipitazione di litio metallico, compromettendo le prestazioni di carica e scarica della batteria e causando una diminuzione della capacità. Questo danno è irreversibile.
2. Durata ridotta: la scarica profonda accelera il tasso di invecchiamento dei materiali interni della batteria ternaria al litio, riduce le prestazioni di carica e scarica della batteria, diminuisce il numero di cicli di carica e scarica e ne accorcia la durata.
3. Riduzione dell'efficienza di carica e scarica: l'utilizzo ripetuto dell'energia e la successiva ricarica provocano la polarizzazione degli elettrodi positivo e negativo della batteria ternaria al litio, aumentando la resistenza interna della batteria, riducendo l'efficienza di carica, allungando i tempi di ricarica, diminuendo la capacità della batteria e riducendo significativamente la quantità di energia erogabile.
4. Aumento dei rischi per la sicurezza: le scariche profonde prolungate possono causare danni alle piastre interne del ternariobatteria al litiodeformarsi o addirittura rompersi, provocando un cortocircuito all'interno della batteria e il rischio di incendio ed esplosione. Inoltre, la scarica profonda della batteria aumenta la sua resistenza interna, riduce l'efficienza di carica e aumenta la generazione di calore durante la ricarica, il che può facilmente causare il rigonfiamento e la deformazione della batteria ternaria al litio, e persino provocare un'instabilità termica, che in ultima analisi può portare a esplosioni e incendi.
La batteria ternaria al litio è la batteria per veicoli elettrici più leggera e con la maggiore densità energetica, ed è generalmente utilizzata nei veicoli elettrici di fascia alta. Per prevenire gli effetti negativi di una scarica profonda, la batteria è dotata di una scheda di protezione. La tensione di una singola batteria ternaria al litio completamente carica è di circa 4,2 volt. Quando la tensione scende a 2,8 volt, la scheda di protezione interrompe automaticamente l'alimentazione per evitare una scarica eccessiva della batteria.
L'impatto della ricarica durante l'utilizzo sulle batterie ternarie al litio.
Il vantaggio della ricarica durante l'utilizzo è che la potenza della batteria rientra nella categoria di carica e scarica superficiale, mantenendo sempre un livello di potenza elevato per evitare gli effetti negativi della bassa potenza sulla batteria. Inoltre, la carica e la scarica superficiale possono anche mantenere l'attività degli ioni di litio all'interno del ternario.batteria al litioIn questo modo si riduce efficacemente la velocità di invecchiamento della batteria, si garantisce un'erogazione di potenza stabile durante l'utilizzo successivo e si prolunga la durata della batteria. Infine, la ricarica durante la marcia assicura che la batteria sia sempre sufficientemente carica e aumenta l'autonomia di guida.
Impatto della ricarica dopo l'uso sulle batterie al litio ferro fosfato
La ricarica dopo l'uso equivale a una scarica profonda, che può avere effetti negativi sulla struttura interna delle batterie al litio ferro fosfato, danneggiando i materiali che le compongono, accelerandone l'invecchiamento, aumentando la resistenza interna, riducendo l'efficienza di carica e scarica e allungando i tempi di ricarica. Inoltre, dopo una scarica profonda, la reazione chimica all'interno della batteria si intensifica e il calore aumenta bruscamente. Se il calore generato non viene dissipato in tempo, la batteria al litio ferro fosfato può facilmente gonfiarsi e deformarsi. Una batteria gonfia non può più essere utilizzata.
Impatto della ricarica durante il funzionamento sul litio ferro fosfato
Con un normale ciclo di carica e scarica, le batterie al litio ferro fosfato possono essere caricate e scaricate più di 2.000 volte. Se la carica e la scarica vengono effettuate in modo superficiale, la durata delle batterie al litio ferro fosfato può essere estesa al massimo. Ad esempio, una batteria al litio ferro fosfato può essere caricata e scaricata dal 65% all'85% della sua capacità, raggiungendo oltre 30.000 cicli di carica e scarica. Questo perché la scarica superficiale preserva la vitalità dei componenti attivi all'interno della batteria, riducendo il tasso di invecchiamento e prolungandone al massimo la durata.
Lo svantaggio delle batterie al litio ferro fosfato è la loro scarsa uniformità. Carichi e scariche parziali frequenti possono causare un errore significativo nella tensione delle celle. L'accumulo prolungato di questo problema porterà al deterioramento della batteria. In parole semplici, si verifica un errore di tensione tra le celle. Se il valore di questo errore supera l'intervallo normale, ciò influirà sulle prestazioni, sull'autonomia e sulla durata dell'intero pacco batteria.
Conclusione
Attraverso l'analisi comparativa di cui sopra, il danno causato alle due batterie dalla ricarica dopo che la carica della batteria è esaurita è irreversibile e questo metodo non è consigliabile. La ricarica durante l'uso è relativamente delicata per la batteria e l'impatto negativo causato dabatteria al litioè relativamente piccola, ma non è il metodo di ricarica corretto. Di seguito viene illustrato il metodo di ricarica corretto per aumentare la sicurezza d'uso della batteria e prolungarne la durata.
1. Evitare una scarica eccessiva: Quando l'indicatore di carica dell'auto elettrica mostra una carica residua del 20-30%, dopo aver utilizzato l'auto in estate, recarsi presso una stazione di ricarica e lasciare raffreddare la batteria per 30 minuti o un'ora prima di ricaricarla. Questo eviterà che la temperatura di carica della batteria diventi troppo elevata e, allo stesso tempo, preverrà gli effetti negativi di una scarica profonda sulla batteria.
2. Evitare il sovraccarico: la carica residua della batteria è del 20-30%. La ricarica completa richiede circa 8-10 ore. Si consiglia di interrompere l'alimentazione quando la carica raggiunge il 90%, come indicato dall'indicatore di carica, poiché la carica al 100% aumenta esponenzialmente la generazione di calore e i rischi per la sicurezza. Pertanto, è consigliabile interrompere l'alimentazione al 90% per evitare effetti negativi sulla batteria. Le batterie al litio ferro fosfato possono essere caricate al 100%, ma è importante interrompere l'alimentazione tempestivamente dopo la carica completa per evitare il sovraccarico.
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Data di pubblicazione: 7 febbraio 2025