磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的充電方法有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-12 16:12
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磷酸鐵鋰電池充電方法
充電前，磷酸鐵鋰電池不需要專門放電，放電不當(dāng)反而會(huì)損壞電池。充電時(shí)盡量以慢充充電，減少快充方式;時(shí)間不要超過24小時(shí)。
請(qǐng)使用原廠或聲譽(yù)較好的品牌的充電器，磷酸鐵鋰電池要用鋰電池專用充電器，并遵照指示說(shuō)明，否則會(huì)損壞電池，甚至發(fā)生危險(xiǎn)。
鋰電安全工作電壓范圍是2.8~4.2V，低于或高于這個(gè)電壓范圍電池中的鋰離子變得非常不穩(wěn)定，甚至造成事故。
避免在過高溫度下充電，如果在高于規(guī)定的操作溫度，即35°C以上的環(huán)境中使用磷酸鐵鋰電池，電池的電量將會(huì)不斷的減少，即電池的供電時(shí)間不會(huì)像往常那樣長(zhǎng)。
三元鋰電池充電原理
三元鋰電池一般會(huì)要求充電進(jìn)程按涓流充電（低壓預(yù)充）、恒流充電、恒壓充電以及充電停止四個(gè)階段，進(jìn)行管控。
階段1：涓流充電—涓流充電用來(lái)先對(duì)徹底放電的電池單元進(jìn)行預(yù)充(恢復(fù)性充電)。在三元鋰電池電壓低于3V左右時(shí)選用涓流充電，涓流充電電流是恒流充電電流的十分之一即0.1c(以恒定充電電流為1A舉例，則涓流充電電流為100mA)。
階段2：恒流充電—當(dāng)三元鋰電池電壓上升到涓流充電閾值以上時(shí)，進(jìn)步充電電流進(jìn)行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至1.0C之間。電池電壓跟著恒流充電進(jìn)程逐漸升高,一般單節(jié)電池設(shè)定的此電壓為3.0-4.2V。
階段3：恒壓充電—當(dāng)三元鋰電池電壓上升到4.2V時(shí)，恒流充電完畢，開始恒壓充電階段。電流依據(jù)電芯的飽和程度，跟著充電進(jìn)程的繼續(xù)充電電流由最大值漸漸減少，當(dāng)減小到0.01C時(shí)，以為充電停止。
階段4：充電停止—有兩種典型的充電停止辦法：選用最小充電電流判別或選用定時(shí)器。最小電流法監(jiān)督恒壓充電階段的充電電流，并在充電電流小于0.02C時(shí)停止充電。第二種辦法從恒壓充電階段開始時(shí)計(jì)時(shí)，持續(xù)充電兩個(gè)小時(shí)后停止充電進(jìn)程。
然而可能某些消費(fèi)者的腳步會(huì)因?yàn)槟承┰驎簳r(shí)停下對(duì)新能源車的好奇，這是因?yàn)槎嗌俣紩?huì)被新能源車各種自燃的事件心有余悸。而這也正是筆者今天為什么要寫這篇文章的原因。須知道不了解新能源車的根本--能源模塊的優(yōu)劣，而且不了解使用過程中需要注意的事項(xiàng)的話，其實(shí)和買一顆定時(shí)炸彈放在身邊并沒有什么不同。
磷酸鐵鋰電池：業(yè)已成熟卻還不夠
磷酸鐵鋰電極材料是目前最安全的鋰離子電池正極材料，加上其循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電（5小時(shí)率）使用，可達(dá)到2000次的循環(huán)性特點(diǎn)，再加上由于產(chǎn)業(yè)成熟而帶來(lái)的價(jià)技術(shù)門檻和技術(shù)的下降，使得很多廠商出于各種因素考慮都會(huì)采用磷酸鐵鋰電池?？梢哉f(shuō)新能源汽車的興起，和磷酸鐵鋰電池有著不可或分的關(guān)系。
不過，磷酸鐵鋰電池有一個(gè)致命性的缺點(diǎn)，那就是低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。研究表明，一塊容量為3500mAh的電池，如果在-10℃的環(huán)境中工作，經(jīng)過不到100次的充放電循環(huán)，電量將急劇衰減至500mAh，基本就報(bào)廢了。這對(duì)于我國(guó)幅員遼闊，冬天低氣溫的確較多的綜合國(guó)情來(lái)說(shuō)，的確不是一件好事。
此外，材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差，這也是導(dǎo)致很多純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力并不能達(dá)到標(biāo)稱值的重要原因。因此，我們可以看到國(guó)內(nèi)有不少的新能源汽車（無(wú)論是純電動(dòng)還是混合電動(dòng)），或者是一些比較廉價(jià)的新能源汽車，會(huì)出于不同的原因選擇磷酸鐵鋰電池?？梢哉f(shuō)，磷酸鐵鋰電池的使用，對(duì)于新能源汽車量產(chǎn)落地以及推廣，都有著不可磨滅的奠基作用。
對(duì)比之下，三元聚合物鋰電池的確有著更優(yōu)于磷酸鐵鋰電池的特質(zhì)，然而為什么它的發(fā)展卻受到了阻礙呢？
三元聚合物鋰電池：不安分的未來(lái)
三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。三元鋰電池能量密度更大，但安全性經(jīng)常受到懷疑。
之所以會(huì)有這樣的原因是即便這兩種材料都會(huì)在到達(dá)一定溫度時(shí)發(fā)生分解，三元鋰材料會(huì)在更低的200度左右發(fā)生分解，而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)更加劇烈，會(huì)釋放氧分子，在高溫作用下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)，就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。不過需要注意的是，我們提到的是材料，而不是已經(jīng)成為成品的電池。
正因?yàn)槿嚥牧嫌羞@樣的安全隱患，所以廠商也在努力往抑制產(chǎn)生事故的方向走。根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性，廠商在過充保護(hù)（OVP）、過放保護(hù)（UVP）、過溫保護(hù)（OTP）、過流保護(hù)（OCP）這幾個(gè)環(huán)節(jié)上都會(huì)下不少的功夫。所以自燃事件更多是應(yīng)該考量廠商在這幾個(gè)環(huán)節(jié)的功能是否落實(shí)到位，而不是簡(jiǎn)單的因噎廢食。
那么這兩種電池現(xiàn)在的使用情況又是怎么樣的呢？讓我們來(lái)關(guān)注一組數(shù)據(jù)。去年11月，磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)大巴裝機(jī)量占到了64.9%，三元鋰電池裝機(jī)量只有27.6%。相反，在純電動(dòng)乘用車市場(chǎng)，三元鋰電池在去年11月的裝機(jī)量超過76%。
可以看出，三元鋰電池自身能量密度更大的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該是要作為未來(lái)汽車新能源存儲(chǔ)設(shè)備而生的。而現(xiàn)在發(fā)生相關(guān)的安全事件，在新能源汽車的普及仍然處于初級(jí)階段的時(shí)候，可以稱得上是一件好事。很多新能源汽車相關(guān)企業(yè)為了能夠完成搶占市場(chǎng)和獲得政策支持的雙重目標(biāo)，放寬技術(shù)要求，大量生產(chǎn)經(jīng)不起長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)使用的能源組件。汽車工作的環(huán)境是嚴(yán)苛的，長(zhǎng)時(shí)間使用這些零部件，發(fā)生安全事故的原因難免大大增高。
因此我們可以認(rèn)為在中國(guó)電動(dòng)車百人會(huì)上工業(yè)和信息化部裝備司司長(zhǎng)張相木發(fā)表要對(duì)三元鋰電池客車的安全性能進(jìn)行評(píng)估，是國(guó)家有關(guān)部門有意從政策層面上進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)的界定，以促進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。無(wú)論是對(duì)于消費(fèi)者還是廠商，在未來(lái)都有著相當(dāng)積極的意義。因此沒有必要因?yàn)樵诰W(wǎng)上片面地看到三元鋰電池的安全事故消息就裹足不前，材料都是會(huì)有危險(xiǎn)的，關(guān)鍵在于如何牢牢地控制。
