才神道这个测试吵了挺久的,还是简单聊一聊吧。
我觉得很多人关注的焦点都错了,我认为76.42℃的温度并不是这次测试反应的最大问题,23℃的温差才是。
声明1:以下推论仅针对我对常规电池的理解,可能不适用于高温闪充这种颠覆性的技术。
声明2:以下推论均建立在测试结果准确的前提下,如果测试结果不准确推论自然是错的。
测量的准确性和资质确实是才神道一直以来不好自证的点,但我看直播下来确实没有发现测试过程有什么明显的问题,说开30℃空调和破坏冷却结构的别来招笑了[允悲]。
严谨考虑建议@詹姆斯鱼-才神道 可以出示一下测量仪器的出厂或校准报告,并多复测几遍,这次直播测试的数据真的出乎预料了。
@张抗抗KK 讲过,根据阿伦尼乌斯公式,温度越高,电化学反应越快,这也是实现闪充的必要条件。但是温度必须精确控制在合理范围内。
所以,温度达到了76.42℃虽然也有不小的风险,但我并不太意外,这个高达23℃的温差才更让我震惊。
电芯大面温度和BMS读取温度差异,不阴谋论的分析,可能原因是这样的:
在充电初期,欧姆极化占了主导,极耳部分相对来说横截面积更小,有焊点,所以电阻更大、产热更快,BMS读取温度更高。
而充电末期,如果还是保持高倍率,那么浓度极化将作为主导,负极极片的产热将会急速上升,再加上可能存在的散热不均匀,就可能导致大面温度反超BMS读取的极柱温度。
如果上述猜测正确,且在检测准确的情况下:
假设BMS读取的最高温度就刚好是实测2号点电芯的温度,那么2号点的那颗电芯温差至少在76-71=5℃,如果71℃不是2号点位的电芯,或者电池包内有温度更大的区域,那单电芯温差可能还会更大;
而电芯间的最大温差则是大概80%SOC时,由BMS读取的66-43=23℃。
我认为这两个大温差才是风险更大的地方。
具体有什么影响呢?
先说单电芯温差,简单来说就是析锂风险增高。
图1《大尺寸锂离子电池中由温度不均匀性引发的非均匀析锂的定量研究》这篇论文有做过相关研究,设置了-10℃~10℃的高温差电芯和0℃均匀低温电芯和25℃均匀常温电芯进行试验。
实验结果显示:在非均匀温度条件下,电池性能显著恶化,仅30次循环后即出现明显容量损失,图2;温度不均匀导致的容量衰减速度,是均匀低温组的 3.69倍;低温区域是析锂的主要发生地,析锂量是高温区的1.5倍。
如果说实际电芯没有那么低温,单电芯温差5℃也没实验温差那么大,风险应该可控。那么电芯间23℃的温差的风险可就没那么简单了。
我们知道,当前阶段的电池包基本都是串联的(圆柱除外),串联电路中每颗电芯的电流相等,那电芯间温差23℃会有什么后果呢?
66℃的电芯的反应快一些,负极嵌锂速度跟得上这个电流大小;43℃的电芯反应就要慢一些了,负极嵌锂的速度跟不上,就有可能沉积在负极表面,出现析锂的概率要大很多。
长此以往很有可能造成一致性差的问题,再因短板效应造成整包寿命和可靠性的风险。
如果测量准确,这个大温差再叠加高温的副反应加剧,后果比单纯的高温要严重得多。
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