纯电动汽车是不是交流慢充更耐用？

盐的智慧

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

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

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

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

太纠结同样对人的寿命有影响吧

                               
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dqp05

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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