Rce鋰鐵電池 vs 台塑鋰鐵電池 - 汽車

※ 引述《chyboxer (大頭)》之銘言：
: ※ 引述《gk1329 ()》之銘言：
: : 你說的這兩點
: : 都不是鋰電池最大問題
: : 1.電壓不線性
: : 可以用軟體去計算剩餘電量
: : 不然手機電量是顯示假的喔
: 抱歉~~ 昨天那篇文寫得有點不清楚
: 我來簡單說明一下
: 希望這篇能讓大家都看得懂~~
: 鋰家族的成員很多
: 舉凡生活中用的手機筆電(鋰三元) 汽車的啟動電池(鋰鐵)
: 而鋰鐵 跟 鋰三元是兩種完全不一樣的材料
: 主要差異在
: 鋰鐵單電芯電壓 3.3V * 4 = 13.2V -----> 可用於汽車電瓶
: (鋰鐵不怕高溫 溫度50度放電特性會比20度還好)
: 鋰三元單電芯電壓 3.7V *4 = 14.8V -----> 用於汽車電瓶會出問題
: (鋰三元怕高溫 & 發電機充不飽 & 電壓過高會影響車上設備)
: 電壓不線性非常危險
: 先看一下鋰鐵 v.s 鋰三元的比較表
: https://i1.read01.com/image.php?url=0C7ZYN00
: 可以想像說今天iPhone用一下
: 前一秒電量是80%
: 後一秒突然變成 20%
: 我相信該公司會被消費者客訴到死吧XD
: 這也是手機不太可能用鋰鐵電池的原因
: 而鋰三元完全沒有這個問題
: 另外還有用軟體無法精準偵測
: 鋰鐵電池偵測電量的方法
: 目前業界一律使用庫倫法 + 開路電壓法
: 這方法就是用電荷流出流入的方式來偵測當下電量
: ex: 一顆50Ah的電池流出20Ah後 會剩30Ah的電量
: 開路電壓只是拿來輔助校正用的
: 因為你的監控IC不可能一直在取樣 (會非常非常耗電)
: 中間絕對有累增誤差導致不準
: 所以必須在電壓掉下去的那個瞬間
: 像鋰鐵的20%電量(真)時
: 假如這時因為誤差導致電量表上面顯示還有70%(假)
: 開路電壓就會在電壓掉下去臨界值時
: 來提醒說現在電壓已經低於20%了
: 確定快沒電了!!
: 同時修正現在的電量表上的值
: 但是鋰三元就完全沒有這個問題
: 不管像是手機筆電都可以直接把電壓-電量的對應表
: 貼到程式上 就知道當下電壓是多少電量了
: 這個方法好在很省電又不用多加偵測電流的 分流器 or 霍爾感應器
: 如果你都看不懂 or 懶得看沒關係
: 這樣想就好
: 鋰鐵竟然這麼強大.安全
: 為什麼現在市面上的主流產品(像電動車.手機.筆電...)
: 幾乎全部使用比較危險又怕高溫的鋰三元電池呢?
: ※ 編輯: chyboxer (140.113.165.67), 07/28/2016 18:52:13
: 噓 wellkom: 話不要講一半啊 XD 底下有說明白我再補推 07/28 18:54
: 詞窮了@@
: 有想知道的再來討論吧~
: → maniaque: 單位電力輸? 07/28 18:54
: 也是個原因之一
: 鋰三元能量密度的確比鋰鐵高一點
: 推 kobe693: 有看過一款什麼矽谷鋰三元電池 現在那電池算是成熟安全 07/28 18:55
: → kobe693: 的產品嗎 07/28 18:55
: 我不清楚這牌子
: 但汽車啟動電池不適合用鋰三元 (文中有描述)
: ※ 編輯: chyboxer (140.113.165.67), 07/28/2016 18:59:15
: 噓 gk1329: 因為鋰鐵電成本較高 單位重量能量比 比鋰電低很多... 07/28 19:08
: → gk1329: 多看看書吧 07/28 19:09
: → gk1329: 啟動電池用鋰鐵是因為鋰鐵瞬間放電電流高很多 內阻低 07/28 19:11
: → gk1329: 這樣可以不用做那麼大顆就足以發動汽車 07/28 19:11
: 我工作就是做這個的...相關的論文已經讀到快爛掉了
: 瞬間放電跟極頭有關
: 所有的鋰家族只要請電芯廠設計多層極頭墊片
: 都能20C以上放電 ex: 50Ah 瞬間能放 1000A電流
: 不只有鋰鐵能大電流放電(這是商人話術之一)
: 好像牽扯得太遠
: 另外
: 因為手機的電池是一般型(消費級)
: 啟動電池是動力型
: 電芯廠在製程中考慮成本 效能因素設計方式都不一樣
: ※ 編輯: chyboxer (140.113.165.67), 07/28/2016 19:20:04
: 推 easyman: 加穩壓有救嗎 ?? 07/28 20:04
: → chyboxer: 加在鋰三元上嗎 沒辦法唷 充電會有問題 07/28 21:27
: → ck940560: 特斯拉用18650沒什麼霸炸案例，反而用三元電池的很常燒. 07/29 00:26
: → ck940560: 三元雖然號稱安全，但也還不真的安全到哪裡去 07/29 00:27

手機筆電不用鋰鐵原因主要就是單位體積能量密度比不上，這相對影響續航力，鋰鐵也比
較貴，其大電流充放對手機筆電幫助也不大

不過倒是有行動電源廠商試做過鋰鐵行動電源，強調短時間內搭配專屬大電流充電器就可
以充電完成，但最後也是因為能量密度太低/單價太高/充電器必須專屬而沒辦法被市場
所接受

鋰鐵本身大電流充放能力優於三元鋰，例如A123的ANR26650M1B，可以最大70A連續放電，
瞬間可達120A，循環壽命上也是優於三元鋰(10C放電下大於1000次)，快速充電也可達到
4C(10A)的水準

但26650這麼大一顆，才2.5Ah，能量密度2600W/kg，手機筆電用到這種電池不僅體積大
續航力還比較短，價錢又貴，所以手機筆電等大多還是用鋰/鋰聚電池

因為純電動車強調續航力，就會傾向用三元鋰，並組成高壓模組，讓電池可以承受充放電
(相同輸出功率，提高電壓，電流會下降)，同時達到要求的能量密度

話題扯遠了，下面提出在下對鋰鐵用在啟動電池上的看法

鋰鐵用在啟動電池的好處：
1.鋰鐵大電流放電，有助於引擎啟動，即使接近放電終止電壓邊緣(單顆2V，四串8V)，仍
有一定的電流輸出能力

2.鋰鐵可大電流充電，引擎啟動後發電機開始工作，便吸收多餘電能，充電速度快(單顆
2.5Ah，用10A給它充電只要12分鐘就能充飽)

3.相較於鉛酸電池重量，鋰鐵重量非常輕，可以大幅減少電池影響車輛重心問題，更適合
輕量化車種(超跑、賽車)應用

4.鋰鐵電池具有1000次以上循環壽命，只要鋰鐵電池匹配得宜，電系正常對電池充放電，
加上啟動電池並不會把電池完全放電，循環壽命更長(規格中1000次循環壽命是指每次均
完整充放電循環)

5.鋰鐵電池內阻低，能發揮緩衝水池的效果，及時吸收/釋放電能，有助於電系穩定

鋰鐵用在啟動電池的缺點：
1.單價十分高昂

2.同體積下的鋰鐵電池Ah較鉛酸小

3.電池廠商製作水準，以及對電池來源的依賴性(電池來源對於電池正常性能表現有影響
，換句話說就是體質差異)，都會影響鋰鐵性能表現甚至壽命

4.若是鋰鐵電池已經放到完全沒電，不可以嘗試用跨接方式啟動，最好送回廠商先利用小
電流將其喚醒並建立至放電終止電壓後方可轉大電流充電，這樣對其性能表現及壽命不會
產生明顯影響
如果完全沒電下強行跨接啟動，不僅會吸收掉跨接來源的大量電流，同時容易造成四串充
電不平均，可能會導致某一串發生過充而損壞電池

另外在下附加說明最近很流行的一種裝法，就是把車上原本的鉛酸去並聯一個小鋰鐵電池
，這樣做有很大的問題，主要如下：

1.鉛酸與鋰鐵兩者充放電特性與終止電壓完全不同，標稱電壓也不同，特性差異如此大的
電池不能直接並聯

2.因為鉛酸與鋰鐵的內阻差異，導致並聯後大電流充/放電都會由鋰鐵先承受，鉛酸才跟
上，會導致小鋰鐵電池承受過大的充放電壓力，這會使壽命縮短

那如果換成鉛酸並聯超級電容呢?

1.超級電容本身不算電池，所以沒有不同特性電池並聯的問題

2.超級電容內阻低，有比電池好上許多的大電流快速充放電能力，可以當成是一個水池，
有很粗的入水管與出水管，所以大電流充放電都先由超級電容來承受，同時降低整體電壓
變化程度

3.超級電容因為可以降低電壓變化程度，對電系電壓的平滑化有幫助，同時對其他用電負
載也有幫助

但超級電容也不完全沒有缺點，超級電容缺點如下：

1.超級電容離電源或負載距離越近，效果最好，線路拉長或安裝位置不對會影響其表現

2.超級電容雖然可以承受百萬次大電流充放電及10年左右的壽命，但怕溫度高，只要環境
溫度一高，長期下來壽命會大幅下降至數千小時，安裝時最好避開高熱源

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