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为什么磷酸铁锂电池比三元锂电池在低温下性能表现更差?有什么办法可以解决这一问题吗? 第1页

  

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磷酸铁锂电池冬季表现不佳实际上是由其本征特性决定的, 这也是为什么笔者虽然看好磷酸铁锂在这几年份额可以不断回升,但是坚决不认同其会彻底打垮三元的主要原因

主要原因有:

  1. 磷酸铁锂材料本征的低电导率特性 + 相应的本征低低温特性。 (纯)磷酸铁锂材料常温下电导率能低于三元材料起码4个数量级。虽然众所周知磷酸铁锂可以通过碳包覆实现良好的常温性能,但是这一改性并不能很好的同样在低温下使得磷酸铁锂依然性能出色 ——所以到了冬天,三元材料因为其电导率的优势,本征上就比磷酸铁锂性能更出色。
  2. 磷酸铁锂材料充放电曲线非常平, BMS 难以管理所以只好留更大的裕量/限制其出力。虽然目前一般的电池管理系统BMS的容量标定是靠安时积分来实现的,但是它也需要在充放电初/末段再依靠开路电压OCV-容量曲线来进行校准。但是此时问题就来了:磷酸铁锂的曲线非常平,中间这一大块的很宽的容量范围对应的都是3.2V 左右的平台,很难校明白现在对的是30/50/70%SOC?,所以我们的BMS 工程师只能无奈的多留裕量来应对可能到来的极端工况(限制工作窗口),而这又会使得磷酸铁锂可用的能量/功率范围进一步缩窄……
典型磷酸铁锂放电曲线:平导致不同SOC对应的电压差不多,低温下性能明显降低

那,怎么解决呢?

刘博的个人观点:能缓解,想根除恐怕不容易。方法有:

  1. 磷酸铁锂材料本征的改性:无非就是纳米化(缩短扩散路径),优化的碳包覆(让导电网络效果更好),掺杂(造成一些空位促进离子扩散之类,但是说实话机理有争议),表面形成改性离子导体层等(比如焦磷酸锂之类 ,但是似乎机理也有争议)。这些改性方法当然不是不可以,不过似乎和做功率型磷酸铁锂也差不多……
  2. 磷酸铁锂用在电池等级的工艺优化:极片涂的薄点啦,导电剂用的好点啦,电解液用更扛低温的体系啦……当然功率和能量密度常常是对翘翘板,难的不是把一个性能做上去而是把两者同时做上去……
  3. 热泵!电芯组成电池系统,肯定需要热管理,之前的电加热1度电换1度热来加热电池肯定太耗能量了,像某斯拉的热管理水平就不错,热泵可以做到以1度电的能量消耗带来3~4度电(大概啊,数据我不太准)的加热能力,这是一个公认的方向。热管理很重要,低温热管理则对磷酸铁锂比三元更关键。
  4. 电池管理系统BMS优化。刚才也说了磷酸铁锂因为这条平的曲线,做BMS是非常费劲的,也就给我们亲爱的BMS 工程师们带来了更多工作上的挑战 ,这块怎么办呢?无非还是要多多的关爱他们,给他们创造良好的不闹心的工作条件来缓解/解决问题【逃】

题外话:近来特斯拉磷酸铁锂版续航缩水+特斯拉希望车主们定期频繁充满电的新闻不知道大家看见没有。缩水的理由如上所示,而官方希望车主们每一/二周充满一次就是希望可以不断为电池管理系统输入数据,可以为OCV-容量曲线增加更多的可用的参考点/值,从而帮助系统不断的迭代升级完善算法,让SOC荷电状态的估计更为准确。

怎么说呢,磷酸铁锂(尤其是冬季)的BMS这玩意是不太好做,但是这么急吼吼的让磷酸铁锂版上市并且让用户干着工程师们原本该干的活。

这样好吗?

这样不好。

PS: 感谢同事Chen. DONG 给予的专业意见参考建议~


user avatar   ma-chao-38-26 网友的相关建议: 
      

如果你自认算不上社科学者、作家,或者陈道明那样的艺术家,不用多想,看书没用。

书是人类进步的阶梯,我认同这句话。但说到底,真正能让人类得到进步的,只是其中一小部分个体。

我大学毕业后才渐渐养成了阅读的习惯,每年看的实体书,没仔细数,摞起来大概是身高两倍吧。

网文也看,比实体书少一些。

一开始喜欢读《1984》、《动物农场》、《美丽新世界》和《菊与刀》这些,很幼稚地认为,看这些书会让自己卓尔不群,“独立思考”。

包括王小波的书,黑格尔的大部头,史铁生的散文。

后来,小说占比越来越高,人文社科只占大约一成。最后发现自己钟爱的还是侦探小说,阿加莎的书只剩下《帷幕》,一直不忍心读。

统统没用。

借用阿婆书里一句话,这人就没什么品味,你看看他读的都是什么书,西部拓荒故事和侦探小说!

不可否认,看书增长了我的知识量,有效提高了我的写作文笔,让我体会了不一样的人生百态,聚会时更有谈资,思考了一些问题,得到一丢丢答案。

但我要告诉你,所谓的提高就这些,你接受吗?

我估计不会接受。

大部分人追求的提高,是那种看得见的生活质量提升,是社会地位带来的自信,是升职加薪,是生活美满。

这没什么不好意思说出来。每个人都有欲望,每个人都有压力,每个人都要生活。

这个题目下的大部分回答,开头阐述究竟什么样的书才算是好书,只要读了这些“好书”,就能实现自我升华。

这其实是个很难征明的论题。

就比如说,我确实认识一些家庭事业都很成功的大叔,客厅里、书房里一整面墙都是书,他们的成功得益于阅读吗?其实未必。

他们喜欢读书,是因为双亲都是有良好阅读习惯的高级知识分子;他们成功,是因为高智商、勤奋、精力旺盛,加之父母督促,考上了名牌大学。

既然能较为轻松地在事业方面做出成绩,早早实现财务自由,从小被爸妈培养出阅读习惯的他们,选择在闲暇时间读许多许多的杂书。

所以,你看,爱读书说是成功的因,不如说是成功的果。

或者换种思路,我们反证这个问题。

假设读书真的能有效提高一个人。

我们生活在一个高度商品化的社会,如果通过读书提升自我的方法真的被开发出来了,而且被证明切实有效,那么,它就一定可以转化为一种商机,一项可盈利的教育产业。

换句话说,市面上会出现大量的“成人读书班”。

多么大量呢?今天你能看到多少考研班、考证班、职业技能培训班,就该有多少“成人读书班”。

有吗?并没有。

倒是”5分钟带你读XXX“这种短视频火了。瞧瞧吧,就算是想读书的人,仰慕书中思想的人,最终的追求也是”不读书“。

30分钟带你读完《战争与和平》!

乖乖,配上苏联版电影的剪辑,质量真的高,好看。

其实30分钟视频对现代人来说也太长了,所以视频分上中下三部,一部10分钟。

哪怕是给美少女和精神小伙网上刷礼物这种社交需求,都被开发成了一年不知多少亿的直播产业。

再打个比方,有创业的打算,就该脚踏实地地考察项目,结识合伙人,筹集启动资金。闲下来了,看看名人传记,打打鸡血,只是个可有可无的放松项目。

还有那种,认为读书可以提高自身谈吐和综合素质,进而遇到伯乐的观点。

我只能说,我们活在现实世界里,要适当减少一些幻想,放低一点要求。

也许你真的会在一场晚宴中,跟同样喜欢读书的老板、上级所聊甚欢,伯牙子期。但现实中的绝大多数情况是,这顿饭过去,领导就把你忘了,该干啥干啥。

还有一种情况,就是领导寻思这小伙子既然有时间看这么多闲书,怎么工作上就不能多加把劲?可见他事业上没太大野心。

而同事们的看法则刚好相反,觉得你这是削尖脑袋往上爬,是在花样拍马屁。

什么人都有,什么事都可能发生。

现实世界里,我不秀阅读量,也不提自己喜欢看书。

作为一种爱好,绘画和摄影可以拿来给人看,唱歌和乐器可以请人听,舞蹈更是赏心悦目。

阅读呢?大多数情况下,只会让身边的人认为,你自命不凡,且喜好炫耀这点。

包括很多答案里的用词和腔调,恕我直言,从大众的视角看,不是特别让人舒服。

摄影需要购买昂贵的器材,绘画需要天赋,至于读书,大部分人看来,谁都可以读,谁读都一样。

他们也许没有阅读习惯,也许不能坚持阅读,但不妨碍就这么认为。

在这些人看来,之所以不读书,是因为必须忙活事业和学业,得照顾老人和小孩,要张罗无穷无尽的琐事。

而你,有时间看闲书,必然是牺牲了其中不止一项的时间,逃避了家庭和社会的部分责任。

这样的人,也好意思跑我跟前炫耀吗?

这不是对不对、该不该的问题,也不是社会风气的问题,更不是价值观扭曲、礼崩乐坏的前兆。

人性使然,人都倾向于认为,自己的价值观最正确,手头上的事最紧要。

我父母那辈,平时还是有时间和精力看书的。他们对喜欢读书、坚持读书的人也是发自心底地佩服、敬重。

但世界已经变了。

出于这个原因,现实中,我也极少看到有人抱团交流读书体验。

唯一一次意外,是个漂亮姑娘,她喜欢小说,身边自然而然地围拢了一群男生,争相对情节、人物和文笔发表看法。




  

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