电动汽车作为大众日常出行的必备工具,安全性越来越受到大家重视。作为电动汽车动力供应的的重要部件,电机和电池的安全性确实是一款电动汽车最基本的保障。特别是近期炎夏高温天气,电动汽车爆燃起火事故频发。因此现在大家对高端电动汽车的期待除了更高配置之外,对是否搭载电池的种类也是比较关心。
为了使得电动汽车产品品质更加有保障,不少电动汽车厂商都开始搭配比较稳定的电池。而目前可选的新能源电池种类比较多,比如我们常听说到的三元锂离子电池、磷酸铁锂离子电池或者18650锂离子电池等等这些名词。其中,作为大多数新能源首选的锂离子电池中,又有被越多电动汽车所青睐的18650锂离子电池,那么18650锂离子电池怎么样呢,我们就得说道说道。
所谓的18650锂离子电池,即电池的尺寸型号,在我们日常生活中几乎都能见到,比如笔记本电脑、高档手电、移动电源锂离子电池等等。当然作为新能源车界的大佬,不得不提特斯拉,其TeslaModel就至少搭载了7104节18650锂离子电池。因此可以看得出,18650锂离子电池的实际组成越复杂,就越要更强大的散热、防爆方法,所以安全性方面也越有保障。
那么究竟是什么原因,使得越来越多电动汽车厂商开始首选18650锂离子电池呢?首先,相比铅酸电池等传统材料的电池来说,锂离子电池具备自身的优势如容量大、能量密度高、重量轻、低自放电率、不含有毒物质、无记忆效应等。
也就是说,锂离子电池的容量相当于同重量的镍氢电池的1.5到2倍,特别是18650锂离子电池,在理论上可以循环充电800次。因此,集合如此多优势于一身的18650电池,如今已经是目前世界上最成熟、最稳定的电池组合。
看到了有这些,相信大家已经对18650电池有了新的了解,也明白了为何如今新能源汽车以及高端电动汽车大多会采用18650电池作为动力锂电池的原因。特别是越来越规范化发展的电动自行车市场,锂离子电池的未来也一片大好,所以未来电动自行车会首选安全锂电,而消费者更更值得拥有更安全的出行体验和保障。鉴于高维函数难以推导,因此我们尝试降低难度,以单一变量推导ƒsafe函数,可以用于判断电池安全性的指标有多种,例如电流、电压、温度等,我们尝试利用容量为1.1Ah的磷酸铁锂18650电池进行相关安全实验推导ƒsafe函数。下面我们将以电流这个变量尝试推导安全函数ƒ与电流之间的函数关系。
实验中发现在20C的电流下,磷酸铁锂18650电池是完全安全的,但是当电流达到30C的时候,电池温度开始升高,因此我们可以认为X<20C以下的时候,电池是完全安全的,因此安全函数ƒ值为1,30C以上时电池是不安全的,即电流为X=30C时,ƒ值为0.8。根据如下公式进行推导计算
可以利用如上方法推导的单个变量的安全函数,当安全函数值小于0.8时电池就处于危险状态了,根据该函数就可以对电池的安全状态进行实时监控。电池关于多个变量的总体安全函数可以含义为如下形式,并根据实际情况确定一个ƒ值,以确保ƒ在该值以上电池是安全的。
从上面推导过程可以注意到,该方法最重要的点是如何选择一个ƒ=0.8的点,这要根据具体电池系统对安全性要求的高低进行确定,例如对安全性要求较高的电动汽车领域就要对ƒ=0.8点选择更加严格,而手机电池就可以适当的放宽一些。