盐的智慧
发表于 2020-12-24 07:03
快充就是要电池的命,任何解决方案只能起到延缓的作用。
coolbuddy
发表于 2020-12-24 07:23
盐的智慧 发表于 2020-12-24 07:03
快充就是要电池的命,任何解决方案只能起到延缓的作用。
人云亦云了点吧。特斯拉电池保8年24万公里。你用慢充,哪块电池了8年?
fryefryefrye
发表于 2020-12-24 08:03
Colin007 发表于 2020-12-23 14:27
那为什么航模电池都短命呢?
航模10分钟放电完毕,放电倍率6c。 属于动力电池。电动工具一般也要至少3c,也叫动力电池。
而电动车?600公里续航的车,就算100公里/小时的速度,也要6个小时才能放电完毕,比手机高强度使用的续航时间还要长,这妥妥的是能量型电池啊。当然寿命高了。
lcocktail
发表于 2020-12-24 08:10
dqp05 发表于 2020-12-23 13:35
能量守恒,是大家公认的;
续航不守恒?请你说说科学理由才行;
输入总能量一致,快充电流**热大,更多能量变成了热量,电芯储存的能量就少了。由于电流大,电化学反应在远离电极处不充分,相同电压下储存的电量较少,也就是虚电。
poiuy999
发表于 2020-12-24 09:09
太纠结同样对人的寿命有影响吧http://www.shoudian.org//mobcent//app/data/phiz/default/01.png
dqp05
发表于 2020-12-24 12:08
lcocktail 发表于 2020-12-24 08:10
输入总能量一致,快充电流**热大,更多能量变成了热量,电芯储存的能量就少了。由于电流大,电化学反应在 ...
如果使用能量作为判断依据,因为电池有内阻和极化,电流越大,损耗越多,实际充入会偏小;
但如果使用电量计,就不存在这个问题,无论电流大小,电量是不变的;
所以,好的充电管理电路,电流大小影响很小;
lcocktail
发表于 2020-12-24 13:07
dqp05 发表于 2020-12-24 12:08
如果使用能量作为判断依据,因为电池有内阻和极化,电流越大,损耗越多,实际充入会偏小;
但如果使用电 ...
使用库仑计以充入的电荷来计算充电电量,确实可以排除内阻等因素产生的充入电量统计偏差。
但是以充满(电芯电压达到充电截止电压)所需的电荷计算,大电流充电充满所需的电荷数量较少。因为电解液活性的问题,在大电流下远离电极部分和靠近电极部分反应速率会有差距。充电后静置一段时间开路电压就会下降。
更好的BMS可以保证不同电流充电都能正确估算电池存储的实际能量,但是不能解决快充充满电时实际续航不如慢充的问题。
以下内容抄自广东省汽车工程重点实验室的论文
在充电过程中,由于电流通过电池电极时,反应物自溶液向电极表面补充或者产物自 电极表面向溶液深处扩散较慢,将使电极表面附近反应物浓度降低或者产物浓度升高,在电极表面附近的反应物浓度与溶液本体浓度之间形成浓度差,从而使其电极电位偏离其平衡电位。
因此,当 电池处于充电后静置状态时,由于充电所形成的反应物与溶液本体之间的浓度差,将使正负极表面附着的锂离子发生扩散运动,其结果将使负极锂离子占比减小,正极的锂离子占比增加。 因此,电池充电后静置开路电压会出现下降的现象。
dqp05
发表于 2020-12-24 13:18
lcocktail 发表于 2020-12-24 13:07
使用库仑计以充入的电荷来计算充电电量,确实可以排除内阻等因素产生的充入电量统计偏差。
但是以充满( ...
只要电量计是准确的,显示的充电饱和度就是电池实际值,就没有问题;比如,大电流时,电池实际只充入80%,汽车电脑也显示80%,就没有问题;
如果想充满,继续减小电流就行了;
另外,电池充电饱和度,取决于电压和转灯电流,而不是最大充电电流;上面说大电流时充不满,是假设转灯电流为最大电流, 而正常转灯电流都是很小的,就可以充满了;
锂电池充电,开始恒流,然后恒压,充电电流逐渐减小,电流小到转灯电流时才停充, 所以是可以充满的,所以和最大充电电流无关;
能否充满,取决于充电控制,而不是电流大小;
coolbuddy
发表于 2020-12-24 13:27
dqp05 发表于 2020-12-24 13:18
只要电量计是准确的,显示的充电饱和度就是电池实际值,就没有问题;比如,大电流时,电池实际只充入80 ...
兄弟,你完全没有get到上面的点啊。
dqp05
发表于 2020-12-24 13:30
本帖最后由 dqp05 于 2020-12-24 13:39 编辑
coolbuddy 发表于 2020-12-24 13:27
兄弟,你完全没有get到上面的点啊。
什么点? 你说清楚;
不就是极化嘛,我前面已经说过几次了;
极化影响电压,但不影响电量计准确性;
锂电池充电,使用的是CC-CV,不是只有CC,如果你能明白这点,也就能明白我上面强调的转灯电流;
再说的详细一点:如果只有CC模式充电,充电电流大小会影响充电饱和度;
但如果是CC-CV模式,充电饱和度取决于转灯电流,和最大充电电流无关;
coolbuddy
发表于 2020-12-24 13:42
dqp05 发表于 2020-12-24 13:30
什么点? 你说清楚;
不就是极化嘛,我前面已经说过几次了;
人家讲的是电化学反应的均匀度问题,你回的是电化学反应的截止标准。在辩论的过程中,至少我是认为,这个截止标准是相同的,否则还有啥可以辩的。
dqp05
发表于 2020-12-24 13:45
coolbuddy 发表于 2020-12-24 13:42
人家讲的是电化学反应的均匀度问题,你回的是电化学反应的截止标准。在辩论的过程中,至少我是认为,这个 ...
这个帖子讨论的是充电速度和饱和度之间的关系,其它问题,我不讨论;
电池内部本来就不均匀,是否均匀,和电量计没有关系;
coolbuddy
发表于 2020-12-24 14:59
dqp05 发表于 2020-12-24 13:45
这个帖子讨论的是充电速度和饱和度之间的关系,其它问题,我不讨论;
电池内部本来就不均匀,是否均匀, ...
那用一句能量守恒就可以结贴了。
正因为电池内部的不均匀,才会产生楼主提的问题,不能因为能量是守恒的,而忽略别的影响因素,任何片面化解释一个问题,都是不严谨和不科学的,所以才有学习和辩论的必要。
lcocktail
发表于 2020-12-24 15:53
dqp05 发表于 2020-12-24 13:45
这个帖子讨论的是充电速度和饱和度之间的关系,其它问题,我不讨论;
电池内部本来就不均匀,是否均匀, ...
先说结论:非要充满是可以的,末段不关断,小电流慢慢充,等着电解液自然扩散就行,但没必要,厂家也不愿意这么做。
对于充电桩经营者,快充桩成本比普通桩高那么多,充电又是按电量计费,加上现在是车多桩少,设计上肯定是让你充的差不多就赶紧滚蛋换下一个。
对车厂来说,降低充电饱和度还可以在一定程度上平衡因为快充损失的电池寿命,也能降低对电芯一致性的要求,提高电池包良品率和车辆安全性。
所以落到最终产品上,就是快充续航稍短于慢充。
比如单节电芯的设计最高电压4.2V,理论完全充满可以充入3000mah电量。
用慢充的情况下,距离电解质活性极限非常远,电解质反应后的浓度差非常小,充入2999mah后电池的开路电压达到4.2V显示电量100%。
如果使用快充,充电反应后的产物从电极开始到远离电极,浓度越来越低,并且浓度差会比较大,充入2850mah后电极附近的电解质达到反应饱和,而远离电极端还有不少电解质尚未反应,此时开路电压也是4.2V。
在这种情况下,继续使用4.2V恒压是无法充入任何电的,因为电极附近已经完全饱和,必须等电解质扩散电极附近浓度下降才能继续充入,这就是所谓的涓流补电。补电速度快慢取决于电解质扩散至平衡的速度,和外部输入无关。
BMS只能做到在充电完成后准确统计出电池储存的电量是最大储电量的95%,而不能实现在快充条件下向电池充入接近3000mah的电量,最后那5%电量一定是在很低的倍率下充完的。
快充要做到和慢充一样的饱和度,只要把关断电流设置的一样大就行,而不是按照一般的比例设置(比如10%最大电流)或者间歇检测(比如主动平衡,最终阶段电芯交替充电,输入电压始终高于充电截止电压,不断开路检测单节电芯电压),但这样的话最终充电完成时间其实差不多。因为就算标准充电桩,在关断之后静置也会出现电压下降。
扩散速度和浓度差相关,浓度差越大扩散速度越快,当远离电极的电解质达到一定浓度,扩散速度就会很慢,非要达到相同饱和度,那么快充和慢充比在最终充电时间上并没太大优势,无非就是更快的在电极附近建立高浓度,在更大的浓度差下扩散速度也会更快。
举个实际产品的例子,特斯拉model3长续航,电池包75度电,V3超级快充桩最大功率超过230KW,V2快充桩最大功率118KW,从3%电量开始充电,在电量10%以前和55%之后充电速率完全一样。充电至55%时间是13分6秒和20分35秒,充电至90%时间是37分26秒和44分18秒。只看10%到50%的话,则是9分22秒和15分43秒。
dqp05
发表于 2020-12-24 16:28
coolbuddy 发表于 2020-12-24 14:59
那用一句能量守恒就可以结贴了。
正因为电池内部的不均匀,才会产生楼主提的问题,不能因为能量是守恒的 ...
1、只要电池一致性正常,无论多大电流,每节电池电压基本一致,最高4.2V(说明,假设单节最高4.2V);
2、使用电量计,无论充电电流大小,充入电量都是准确的;
3、锂电池都是使用CC-CV充电模式,只要停充电流一样,无论充电电流多大,充电饱和度都是一样的;
4、电池组的每节电池,一致性很好,再加上平衡电路,几乎可以忽略不均匀性造成的影响;
dqp05
发表于 2020-12-24 16:32
lcocktail 发表于 2020-12-24 15:53
先说结论:非要充满是可以的,末段不关断,小电流慢慢充,等着电解液自然扩散就行,但没必要,厂家也不愿 ...
锂电池都是CC-CV模式,充电饱和度,取决于停充时电流;
开始是CC模式,充电电流越大,越早进入CV,进入CV模式后,电压不变,电流开始下降,下降到转灯电流时停充,所以,无论最大电流是多少,只要转灯电流一样,充电饱和度就一样;
你现在只看CC阶段,没有考虑CV阶段,所以结论不对;
coolbuddy
发表于 2020-12-24 17:05
dqp05 发表于 2020-12-24 16:28
1、只要电池一致性正常,无论多大电流,每节电池电压基本一致,最高4.2V(说明,假设单节最高4.2V);
2 ...
1234全部正确,理论上完美解释了在完美的条件下,快慢充是一样的。
然而,现实中,想要做到这一点,可能吗?
dqp05
发表于 2020-12-24 17:11
本帖最后由 dqp05 于 2020-12-24 17:13 编辑
coolbuddy 发表于 2020-12-24 17:05
1234全部正确,理论上完美解释了在完美的条件下,快慢充是一样的。
然而,现实中,想要做到这一点,可能 ...
世界上不存在100%完全一样的东西,包括电池;
纯电动的电池组电池一致性要求很高的,只要误差小于一定值,就可以认为影响不大;
即使一致性不好,只要转灯电流一样,无论最大充电电流是多少,充电饱和度还是一样的;
如果单节电池一致性很差,就会影响整组电池性能,必须换新的;
我家的eneloop镍氢,存放几年了,几节电池电压几乎一样,而其它品牌电池,相差就很大了,这就是技术;
coolbuddy
发表于 2020-12-24 17:23
dqp05 发表于 2020-12-24 17:11
世界上不存在100%完全一样的东西,包括电池;
纯电动的电池组电池一致性要求很高的,只要误差小于一定值 ...
所以在快充的环境下,也就是时间有限的情况下,快充得到的80%的电量和慢充得到的80的电量,很大程度上是不一样的80,这是快充的原理和电池天生的不均匀导致的。而且,随着电池的衰减和一致性变差,这个80的电量差异会进一步放大。
dqp05
发表于 2020-12-24 17:26
coolbuddy 发表于 2020-12-24 17:23
所以在快充的环境下,也就是时间有限的情况下,快充得到的80%的电量和慢充得到的80的电量,很大程度上是 ...
如果使用电量计,无论多大电流充电到80%,都是一样的;
前面你不是已经承认电量守恒吗?
如果不一样,请你说出科学理由; 凭感觉是没有意义的