Einführung:
Im heutigen Zeitalter des Umweltschutzes und der Technologie werden Elektrofahrzeuge immer beliebter und werden herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor in Zukunft vollständig ersetzen.LithiumbatterieDie Batterie ist das Herzstück des Elektrofahrzeugs und liefert die nötige Energie für dessen Vorwärtsfahrt. Lebensdauer und Sicherheit der Batterie sind für Autobesitzer die wichtigsten Anliegen. Beides hängt eng mit der korrekten Lademethode zusammen. In Elektrofahrzeugen kommen heute ternäre Lithium-Ionen-Batterien und Lithium-Eisenphosphat-Batterien zum Einsatz. Welche Auswirkungen haben die beiden Lademethoden auf diese Batterien? Lassen Sie uns das gemeinsam besprechen.
Auswirkungen des vollständigen Entladens und anschließenden Aufladens von ternären Lithiumbatterien
1. Kapazitätsverlust: Jede Tiefentladung einer ternären Lithiumbatterie führt zu einem allmählichen Kapazitätsverlust, einer kürzeren Ladezeit und einer geringeren Reichweite. Beispielsweise sank die Kapazität einer ternären Lithiumbatterie nach 100 Tiefentladungen um 20–30 % gegenüber dem Ausgangswert. Dies ist auf die Schädigung des Elektrodenmaterials, die Zersetzung des Elektrolyten und die Ausfällung von Lithiummetall zurückzuführen. Diese Faktoren beeinträchtigen die Lade- und Entladeleistung der Batterie und führen zu einem irreversiblen Kapazitätsverlust.
2. Verkürzte Lebensdauer: Tiefentladung beschleunigt die Alterung der internen Materialien der ternären Lithiumbatterie, verringert die Lade- und Entladeleistung der Batterie, reduziert die Anzahl der Lade- und Entladezyklen und verkürzt die Lebensdauer.
3. Verringerte Lade- und Entladeeffizienz: Durch das vollständige Entladen und anschließende erneute Aufladen polarisieren sich die positiven und negativen Elektroden der ternären Lithiumbatterie, der Innenwiderstand der Batterie erhöht sich, die Ladeeffizienz sinkt, die Ladezeit verlängert sich, die Batteriekapazität verringert sich und die abgegebene Leistung sinkt erheblich.
4. Erhöhte Sicherheitsrisiken: Langfristige Tiefenentladung kann die inneren Platten des ternären Reaktors beschädigen.LithiumbatterieDie Batterie kann sich verformen oder sogar brechen, was zu einem Kurzschluss im Inneren und damit zu Brand- und Explosionsgefahr führen kann. Zudem erhöht eine Tiefentladung den Innenwiderstand der Batterie, verringert die Ladeeffizienz und verstärkt die Wärmeentwicklung beim Laden. Dies kann leicht dazu führen, dass sich die ternäre Lithiumbatterie ausbeult und verformt und sogar ein thermisches Durchgehen verursacht, was letztendlich zu Explosion und Brand führen kann.
Die ternäre Lithiumbatterie ist die leichteste und energiereichste Batterie für Elektrofahrzeuge und wird üblicherweise in hochwertigen Elektrofahrzeugen eingesetzt. Um die negativen Auswirkungen einer Tiefentladung zu verhindern, ist die Batterie mit einer Schutzschaltung ausgestattet. Die Spannung einer vollständig geladenen ternären Lithiumbatterie beträgt etwa 4,2 Volt. Sinkt die Spannung auf 2,8 Volt, unterbricht die Schutzschaltung automatisch die Stromzufuhr, um eine Tiefentladung der Batterie zu verhindern.
Die Auswirkungen des Ladens während des Betriebs auf ternäre Lithiumbatterien
Der Vorteil des Ladens während der Fahrt liegt darin, dass die Batterieleistung durch sanftes Laden und Entladen erhalten bleibt und somit stets ein hohes Leistungsniveau aufrechterhalten wird, um die negativen Auswirkungen eines niedrigen Ladezustands zu vermeiden. Darüber hinaus trägt das sanfte Laden und Entladen auch zur Aufrechterhaltung der Aktivität der Lithium-Ionen im ternären System bei.LithiumbatterieDadurch wird die Alterungsgeschwindigkeit des Akkus effektiv reduziert und eine stabile Leistungsabgabe während der weiteren Nutzung sichergestellt, was auch die Lebensdauer des Akkus verlängert. Schließlich sorgt das Laden während der Fahrt dafür, dass der Akku stets ausreichend geladen ist und die Reichweite erhöht wird.
Auswirkungen des Wiederaufladens nach Gebrauch auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien
Das Aufladen nach Gebrauch stellt eine Tiefentladung dar, die sich negativ auf die interne Struktur von Lithium-Eisenphosphat-Akkus auswirkt. Dies führt zu Schäden an den internen Strukturmaterialien, beschleunigt die Alterung des Akkus, erhöht den Innenwiderstand, verringert die Lade- und Entladeeffizienz und verlängert die Ladezeit. Darüber hinaus verstärkt sich nach einer Tiefentladung die chemische Reaktion im Akku, und die Wärmeentwicklung steigt sprunghaft an. Kann die entstehende Wärme nicht rechtzeitig abgeführt werden, kann sich der Lithium-Eisenphosphat-Akku leicht aufblähen und verformen. Ein aufgeblähter Akku ist nicht mehr verwendbar.
Auswirkungen des Ladens während des Betriebs auf Lithium-Eisenphosphat
Bei normalem Lade- und Entladeverhalten können Lithium-Eisenphosphat-Akkus über 2.000 Mal geladen und entladen werden. Durch bedarfsgerechtes Laden und Entladen mit geringer Entladung lässt sich ihre Lebensdauer maximal verlängern. Beispielsweise kann ein Lithium-Eisenphosphat-Akku zwischen 65 % und 85 % seiner Kapazität geladen und entladen werden, wodurch sich die Zyklenzahl auf über 30.000 erhöht. Denn die geringe Entladung erhält die Aktivität der aktiven Substanzen im Akku, reduziert die Alterung und verlängert so die Lebensdauer maximal.
Der Nachteil von Lithium-Eisenphosphat-Akkus liegt in ihrer geringen Spannungsstabilität. Häufiges, oberflächliches Laden und Entladen kann zu erheblichen Spannungsschwankungen zwischen den Zellen führen. Langfristig führt dies zu einer plötzlichen Verschlechterung der Akkuleistung. Vereinfacht gesagt, besteht eine Spannungsabweichung zwischen den einzelnen Zellen. Überschreitet diese Abweichung den normalen Bereich, beeinträchtigt dies die Leistung, die Reichweite und die Lebensdauer des gesamten Akkus.
Abschluss
Die obige Vergleichsanalyse zeigt, dass die Schäden an den beiden Akkus durch das Laden nach vollständiger Entladung irreversibel sind und diese Methode daher nicht empfehlenswert ist. Das Laden während des Gebrauchs ist hingegen schonender für den Akku, und die negativen Auswirkungen des Ladens nach vollständiger Entladung werden minimiert.LithiumbatterieDie Ladezeit ist zwar relativ kurz, aber es handelt sich nicht um die korrekte Lademethode. Im Folgenden wird die korrekte Lademethode erläutert, um die Sicherheit der Batterienutzung zu erhöhen und ihre Lebensdauer zu verlängern.
1. Vermeiden Sie Tiefentladung: Wenn der Ladezähler des Elektroautos anzeigt, dass die Batterieleistung nur noch 20 bis 30 % beträgt, sollten Sie nach der Benutzung des Autos im Sommer 30 Minuten bis eine Stunde an einer Ladestation warten, bis die Batterie abgekühlt ist, bevor Sie sie aufladen. Dadurch wird vermieden, dass die Batterietemperatur beim Laden zu hoch wird und gleichzeitig die negativen Auswirkungen einer Tiefentladung auf die Batterie verhindert werden.
2. Überladung vermeiden: Der Akku hat noch 20–30 % Kapazität. Eine vollständige Ladung dauert ca. 8–10 Stunden. Es wird empfohlen, die Stromzufuhr zu unterbrechen, sobald der Akku laut Ladeanzeige 90 % erreicht hat. Eine vollständige Ladung (100 %) führt zu erhöhter Wärmeentwicklung und einem exponentiell steigenden Sicherheitsrisiko. Um die negativen Auswirkungen des Ladevorgangs auf den Akku zu vermeiden, sollte die Stromzufuhr bei 90 % unterbrochen werden. Lithium-Eisenphosphat-Akkus können zwar vollständig geladen werden, jedoch muss die Stromzufuhr nach vollständiger Ladung rechtzeitig unterbrochen werden, um eine Überladung zu verhindern.
Angebotsanfrage:
Jacqueline:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Veröffentlichungsdatum: 07.02.2025