30
AUG
最新情报
情报·锂电 |
研究揭示：LFP电池在高充电状态下长期的健康隐忧和优化建议
情报焦点
电动汽车由磷酸铁锂 (LFP) 电池供电在全球范围内越来越受欢迎。与传统的镍锰钴 (NMC) 电池相比，LFP 电池组生产成本更低，火灾风险较低且寿命更长。然而，它们的能量密度较低，这就是为什么汽车制造商通常在入门级车型中使用 LFP 电池，比如后轮驱动的特斯拉 Model 3、基础版福特 Mustang Mach-E 和第二代 Rivian R1S 等车型。
汽车制造商表示，最好定期将您的车辆 LFP电池充电至 100%，以特斯拉为例，建议每周至少充电一次，福特则建议每月充电一次。这有助于电池组的校准，确保每次启动时仪表盘上的续航里程读数更加准确。他们还建议这样做以保持电池健康并避免性能下降。
CATL 的新神行 Plus 电池声称只需10分钟即可增加372英里的续航里程。
这与大多数电动汽车（如长续航版特斯拉）中提供的 NMC 电池组正好相反，制造商建议将日常充电限制在80-90%。将它们充电至100%会随着时间的推移减少电池组的能量保持能力。这主要是因为电池寿命与热量和电压呈负相关。充电状态越高，电池组中的电压和热量就越大，加速了退化过程。
然而，上周发表在《Journal of The Electrochemical Society》上的一项新研究与汽车制造商关于 LFP 充电模式的建议相矛盾。该研究表明，在较高充电状态下反复充电循环会随着时间的推移损害 LFP 电池。该研究详细说明了这种情况在最细微层面上是如何发生的。但值得称赞的是 YouTuber Jason Fenske 在“工程解释”频道中为我们做了详细解析。
研究人员发现，保持 LFP 电池完全充电会由于高电压和热量在电池组中产生有害化合物。随着电池组频繁循环 (即完全放电和充电)，这些有害化合物会沉积在负极上，消耗锂，从而导致退化。
研究作者表示：“在较高的充电状态下，由于电压较高，电解质中反复发生的负反应加速了锂库存的消耗。” 如果长时间不驾驶电动汽车，将电池保持在较低的充电状态有助于减少电压的损害，因为在长期来看，降低电压对电池无害。
该研究指出：“在高充电状态（75%–100%）下的循环对 LFP/石墨电池有害。我们的研究结果表明，电池操作的平均充电状态与容量衰减率之间存在关联，这意味着平均充电状态越低，电池寿命越长……”
“因此，减少在高充电状态下循环的时间至关重要。”
这项研究的作者之一是 Jeff Dahn 博士，一位著名的电池科学家，他负责由特斯拉资助的研究小组。Jeff Dahn 的实验室是特斯拉鲜为人知的秘密武器之一，它帮助特斯拉掌握了 NMC 化学原理。加拿大媒体 electricautonomy 去年参观了位于加拿大达尔豪西大学的特斯拉资助的实验室。该媒体将特斯拉与 Jeff Dahn 研究小组之间的关系描述为“阴阳动态。一方是快节奏的、永不满足的企业，另一方是慢节奏的、勤奋的学术实验室。”
尽管如此，这项研究也有一些不足之处。研究指出，0-25%的充电循环可以延长电池寿命。但从日常用户的便利性角度来看，这似乎毫无意义，尤其是如果您没有家庭或办公室充电器并依赖公共充电。该研究仅关注电池寿命，而非整体最佳充电实践。它忽略了对更广泛的电动汽车购买者有利的方面，如特定的使用场景、便利性、充电时间等。因此，仍然建议遵循您的汽车制造商的建议。
在大多数情况下，较高的充电状态是有利的，例如长途旅行时、在停电期间需要车辆对家充电时、在冬季当续航里程下降加速时，或者仅仅是为了安心。此外，现代电池即使在充电习惯不佳的情况下，也能持续数十万英里。这是品牌为它们提供长期保修的原因之一。这并不意味着要贬低这项研究，它仍然完成了发现这一相对较新技术更多方面的至关重要的任务。
最重要的是，作者并不建议改变您的充电习惯。“在仅低充电状态范围内循环电池电芯的实际操作性如何？显然，在有效容量和容量保持之间存在权衡……建议仅在0%–25%的充电状态范围内循环 LFP 电芯是不现实的，因为这是一种容量的浪费。”
文献地址：
https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/ad6cbd
温馨提示：
新闻来源 | batteriesnews
封面配图 | batteriesnews
免责声明 | 本文不代表作者任何观点及立场
新能源号外 尽在情报局
请长按二维码 聚焦新能源
欢迎投稿
诚招小编
商业合作
微信号 | EnerZMedium
邮箱 | contact@NernstEnerZ.com
独家合作媒体
