鉅大LARGE | 點擊量：1152次 | 2019年04月25日
為何說鋰電池矯情呢？
如果要筆者用兩個字來評價目前的汽車動力鋰電池，評價就兩字：矯情！廢話不多說，直接開門見山下手的“扒衣見君”。目前汽車江湖里山頭最大的鋰電池幫派最主要有三個，依次為：磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池和三元材料電池。前者多流竄于天朝，后兩者則多流竄于島國和棒子國。幫派勢力的危險程度取決于單位體積的能量密度。(PS：江湖俗稱的鋰電池其實是鋰離子電池，根正苗紅的鋰電池其實是以金屬鋰為負極，不可二次充電的一種電池，由于危險性大，很少用于日常電子產品。)
為何說鋰電池矯情呢？
1、電池工作溫度比較苛刻
電池在使用過程中對溫度比較敏感，目前鋰電池的工作溫度范圍寬為-20℃～60℃。以國內普及率最高的磷酸鐵鋰為例，零下溫度鋰電的充電會變得困難，而且充電之后，其0℃時的容量保持率約60～70%，-10℃時為40～55%，-20℃時為20～40%。而電池在環境溫度超過60°時，隨著電池工作的升溫，鋰電池有過熱燃燒、爆炸的風險。換句話說，電池溫控和電控比較差的鋰電池電動車，冬天去了東三省就成了“病貓”，夏天去了吐魯番就像背著“炸藥包”。在目前的一些電動車的電池功率銘牌上最大容量的標稱旁邊，會伴隨標注最佳充電溫度，此溫度一般為20~25°C之間。意思即為，在次充電溫度下，電池才能在最短的時間里達到最大的容量。
目前汽車廠家在電池溫度的控制上，都輔助有冷卻系統，根據對電池溫度的監控來決定是否開啟冷卻系統。而當放電環境惡劣，冷卻系統無法有效解決電池溫度過高的時候，電控系統里的保護電路就會通過溫度傳感器采集來的閥值決定是否關閉電路，來防止因為高溫而帶來的安全隱患發生。廠家一般會采取兩個閥值信號，一個是報警溫度，提醒駕駛者電池溫度過高，盡量降低電池負荷。另一個是臨界溫度，系統強制切斷保護。（一般廠家的高溫報警設置溫度為45°C，達到58°C就會斷開開關）。同時，為了解決低溫充電難和容量低的問題，多數廠家采用的是樹脂材料包裹保溫的策略。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而關于耐高溫。目前磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃~500℃，相對安全性要好，而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。所以目前占有市場份額最大的鈷酸鋰（特斯拉使用的18650鋰電池），在安全性方面的隱患一直被詬病。
2、忌過沖和過放
江湖中不管是混的有頭有臉，還是沒頭沒臉的鋰離子電池都非常害怕過充和過放。過充電時，過量嵌入的鋰離子會永久固定于晶格中，無法再釋放，可導致電池壽命短。過放電時，會導致鋰離子的電化學反應不可逆，脫嵌過多鋰離子，可導致晶格坍塌，一旦放電電壓低于2.7V，將可能導致電池報廢。同時鋰離子電池對充電的要求也很高，它要求精密的充電電路以保證充電的安全。終止充電電壓精度允差為額定值的±1%（例如，充4.2V的鋰離子電池，其允差為±0.042V），過壓充電會造成鋰離子電池永久性損壞。
鋰離子電池如果充電時間過長，發生的爆炸的可能性也會加大。因為鋰的化學性質非常活潑，很容易燃燒，當電池充放電時，電池內部持續升溫，活化過程中所產生的氣體膨脹，使電池內壓加大。壓力達到一定程度，如外殼有傷痕，即會破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。
目前未來防止鋰電池的過沖過放帶來的安全問題，大部分廠家采取了多重的保護機制。一種是軟件的防護，通過電控系統里增加保護電路，檢測電池組的最高、最低單體電壓、總電壓、溫度等的閥值。沒有超出這些保護閥值時，通過計算電量SOC來上報輸出能力，超過則切斷輸出來防止過充、過放、過載、過熱（至于是切斷電池單體、一個并聯組還是整個電池，取決于布置的控制傳感器的多少，越多電池越大，成本也越高，大部分廠家傾向于整體切斷，整體切斷存在一定的隱患，會讓電動汽車突然的失速）。一種是物理的防護，通過在電池殼體增加防暴孔、防爆線，在電池正負極之間增加隔膜（隔膜目前基本依賴進口或者外資在中國的工廠生產）來防止高溫產生的爆炸風險。排氣孔、隔膜一旦激活，電池將永久失效。
3、電池存在一致性問題影響整體性能
由于動力電池是由多個單體電池串并聯組成的電池組，單體電池的短路或者過放電等都會影響整體電池的輸出。所以電池具有木桶效應，循環壽命和整體性能很難達到理論值。只有在電池性能高度一致時，壽命發揮才能接近單體電池的水平。而在現有的條件下，由于原材料工藝復雜難以把握、工藝制作及流程的控制不夠精細、加工設備自動化程度不夠高等原因，制作出來的電池一致性不佳，進而影響到電池的使用性能和整體壽命。
這三點是目前鋰離子電池的共性問題，所以鋰離子電池就像個矯情的小公舉，使起性子來就得“大保健”伺候著。但是不同的鋰離子電池中也存在差異性。我們通過一張表格來對比一下：
從表中我們可以看出，目前的鋰離子電池在某些方面都存在明顯的短板。而鈷酸鋰因為其較高的能量密度和較小的電池體積，在商用動力電池領域占有較高的份額。但是其較高的價格和不耐高溫的安全性問題則一直被詬病。磷酸鐵鋰雖然循環次數高，價格相對較低，比能容也已經接近了鈷酸鋰的水平，但是因為它振實密度較低，電池尺寸較大，耐低溫性能差，而且電池一致性較差（生產自動化程度低、實際會影響比能容和循環壽命），所以一直不能較好的運用到小型乘用車上。對于尺寸和重量較為敏感的小型乘用車來說，鈷酸鋰和三元鋰依然是目前的首選。
說兩點題外的東西。啥意思呢？看完大家可以自行思考：
鋰例子電池的核心知識產權國際專利大多數都是美國、加拿大和日本的，專利情況如下：磷酸鋰鐵技術的核心專利由美國的A123（A123破產后被中國萬向收購）、Valence和加拿大的Phostech籠斷了技術市場；三元鋰電池專利則有一家美國的公司籠斷了世界技術市場。
關于電動車續航里程問題，目前國內市面在售自主品牌電動車的最大續航里程，很多都是標稱等速60km/h的工況下測定的，實際綜合續航里程要大打折扣。即便標稱的綜合里程，也是在NEDC的四城市路譜工況下測定的，而由于滾阻系數又可調，所以你懂的····
