锂离子电池加工

目前业内对电池的重要关注点是，要降低电池的本钱，进步电池的容量，一起又希望电池的寿数不要降低太多，能够满意消费者日常的运用。

听上去十分有抱负。

张华在此就提示到，假设你看到电池某一方面的功能特别强，你必定要反思一下，它付出的价值到底是什么。

在锂离子电池加工企业生产的动力锂电池的功能上，咱们目前最看重的是能量密度和寿数，其次就是充放电的速度和对温度的响应。

能量密度进步，一般的价值是电池的循环寿数会变差，充放电速度也会变差。

张华拿特斯拉举例。比方说，和比亚迪的磷酸铁锂离子电池比起来，特斯拉的电池的确能量密度更高，可是它的循环寿数和磷酸铁锂却有两倍左右的差距。

特斯拉18650和宝马i3电池的循环寿数比较

等等。

特斯拉不是续航路程高，电池能量密度高，能够慢充也能够快充，一起衰减得也很慢吗。

特斯拉的这张续航路程衰减图被广为传播。

来历:特斯拉论坛

你看图中的这条曲线，在行驶20万公里之后，特斯拉的续航路程还能保持在初始续航路程的90%到95%之间。

这是来自286位ModelS车主的统计数据。

在图中，车主用他们可计量的单位「续航路程」来评价电池的衰减状况。

这个没有问题。

只是，续航路程代表的是在一次充放电进程中车辆所能行驶的距离。而循环寿数代表的是在一个电池有效的生命周期里，能够充放电多少次。

咱们来做一个粗略的数学题。

相同跑20万公里，特斯拉充放电一次跑500公里，跑完全程要充放电400次。其他电动汽车充放电一次跑200公里，跑完全程要充放电1000次。

简略说，就是电池生命周期总续航=单次续航路程✖️循环寿数。

也就是说，尽管特斯拉电池的循环寿数并没有那么优秀，可是它一次充放电能够跑的续航路程高，则在电池生命周期里，特斯拉能跑的总续航路程是能够比对手更高的。

所以，咱们看到的结果是，特斯拉的电池不易于衰减这件事被车主们广为称道。

可是，这并不代表特斯拉电池的循环寿数更高。

锂离子电池的放电进程

锂离子电池的充放电进程，就是锂离子的运动进程。

从学术上来说，锂离子重要做两个运动，一个叫嵌入，一个叫脱出。

锂离子是嵌在电池结构中的，在每次运动进程中，锂离子都要从原来的结构中抽身，跑到别的一边。张华打了个比方，这有点像你从一个房间搬运一堆东西到另一个房间。

不管是放电仍是充电，锂离子都是从电池的一极跑到别的一极。

对电池寿数的知道，要建立在对电池结构知道的基础上。

在充放电进程中，每一次参加运动的锂离子越少，对结构的损坏越小。每一次参加运动的锂离子跑得越慢，对结构的损坏也越小。假设锂离子跑得差不多了，还要继续从里面抽取锂离子，对电池就会有损害。

结构越不稳定，被损坏得越多，循环寿数自然就会变差。所以，咱们一般强调，锂离子电池的充放电要浅充浅放，不要挑战电池的「极限」。

其次，咱们来关心资料。

不同的电极资料有不同的电池结构。

咱们经过改变电极的资料份额来进步电池的能量密度的时候，电池的循环寿数也在发生变化。比方，特斯拉的NCA电池就比比亚迪的磷酸铁锂离子电池循环寿数更差。

而特斯拉在21700电池上应用硅碳负极，硅加得越多，电池结构越容易被损坏，循环寿数就越容易受到影响。

电极资料对寿数的影响，也建立在电池结构上。

最后，温度也是相同。

零度以下的低温也会对电池的结构带来负面影响，甚至是永久损害。

因此，充放电进程（深度/速度）、电池资料以及温度这三个要素，都能够经过对电池结构的影响，影响电池的循环寿数。

提到这儿，咱们趁便能够理解一下电池办理体系的用处。

电池办理体系的核心目的就是为了保证电池在功能和寿数上的稳定。所以，电池办理体系重要做两件事，一个办理内部环境与外界的交互，也就是办理电池的充放电进程。一个办理外部环境与电池的交互，也就是温度（热）办理。

有人说，车辆上表显数据显示电池耗费为0了，可是车还能再跑一瞬间，这也是避免电池放电深度过高的一种办理。

大电池在充放电进程中能够更固执一点

那电池终究充放电多少比较合适呢？

咱们来知道三个词。一个是SoC（StateofCapacity），表明电池的当前容量。一个是DoD（DepthofDischarge），表明电池放电的深度。还有一个是C（Current），表明电池充放电的倍率。

深度和速度，是充放电进程中的重要影响要素。

SoC和DoD

首要来看深度。

电池放电的深度是跟整个电池的容量有关的。

比方说特斯拉的电池是90度电，其他电动汽车45度电。相同开百公里5秒，特斯拉用了0.1%的电池容量，其他电动汽车用了0.2%的电池容量，对电池的伤害程度是不同的。

放电深度对循环寿数的影响，来历:StephenGrinwis；

也就是说，深度考察的不是肯定数值，而是容量份额。大电池在这儿占了必定的优势。

而在速度上，充放电的倍率越高，所要的时刻就越短，循环寿数也会越短。

在同一辆车上，迅速地发动，和缓慢地发动，对电池的耗费是不相同的，损害也是不相同的。快速加速，相当于电池快速地放电。

那咱们等待的快速充电对电池是不是有损耗呢？

肯定有，但咱们更关心的问题是，这个损耗有多大。

假设一般充电桩慢充的循环寿数是700次，相匹配的快充的循环寿数是500次，对正常用车影响不会特别大。假设慢充的循环寿数是700次，快充的循环寿数是100次，那强推快充就没有太大含义了。这也是为何不主张用充Macbook的电源去充iPhone的原因。

而谈到不同的车型，因为特斯拉电池大，在相同的加速度下，电流更小，相当所以一次慢放进程。从慢放的视点来说，电池衰减得更慢。

假设在这个基础上，把电池的充放电速度提高25%。那么特斯拉的25%增速是0.1%的25%，其他电动汽车的25%增速是0.2%的25%，结果是不同的。

在驾驭进程中，相同一次充放电进程，特斯拉耗费的电池容量份额低，从而降低了循环寿数的负面影响。

所以说，特斯拉用大电池，弥补了循环寿数的缺陷。尽管特斯拉电池可用的次数少，可是它跑得远啊。

这也是为何，尽管特斯拉循环寿数不高，可是用户在感知上认为特斯拉的电池是足够运用的。

这就是在和张华沟通的进程中，让我感触最深的一点。

看上去特斯拉所采用的NCA电池有很多短板，但是特斯拉经过电芯数量的堆积克服了电池功能上的短板。

咱们认为做的是加法，但这却不是你认为的那种简略的加法。

当然，张华并不推重盲目进步电池续航，献身电池其他功能的做法。究竟，电池续航数字是最容易被评价的，而对电池的其他功能则要车主们付出很多时刻才干体验到。

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