低溫一直是影響鋰電池體驗(yàn)的重要因素之一。行業(yè)研究數(shù)據(jù)表明，當(dāng)外界溫度降至0℃以下時(shí)，常規(guī)鋰電池由于電解質(zhì)黏度增大、電極反應(yīng)速率降低等因素，內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)受阻，續(xù)航折損嚴(yán)重，這對(duì)常規(guī)鋰電池而言近乎“絕境”。

近期，多氟多（002407）與金彭電動(dòng)車、彭途鋰電聯(lián)合在黑龍江黑河進(jìn)行了一場(chǎng)-30℃左右的冬標(biāo)低溫測(cè)試。本次將重點(diǎn)分享一下多氟多的電芯——“氟芯電池”在低溫下的表現(xiàn)。

2024年11月25日，金彭在黑河舉辦了“超長(zhǎng)續(xù)航  無懼嚴(yán)寒”第四季金彭稀金鋰電極寒挑戰(zhàn)賽，搭載64V50Ah的青檸1000休閑三輪車，跑出了3小時(shí)49分鐘，61.5公里的續(xù)航里程。

這次，通過模擬冬日復(fù)雜路況下的趕集、載貨運(yùn)輸以及日常通勤出行等實(shí)際使用場(chǎng)景，在-30℃的低溫環(huán)境中，對(duì)氟芯電池（64V50Ah和64V70Ah）進(jìn)行了一系列測(cè)試。

這里需要重點(diǎn)說明一下金彭的稀金鋰電、彭途鋰電64V50Ah、64V70Ah均使用由多氟多供應(yīng)的A品電芯——氟芯電池。

一、低溫充放電測(cè)試

低溫充電、放電歷來是冬季鋰電池使用的痛點(diǎn)與難點(diǎn)，而“氟芯電池”的低溫充放電效率到底如何？本次在極限條件下，對(duì)“氟芯電池”進(jìn)行了一系列嚴(yán)苛的測(cè)試：

第一步：將“氟芯電池”深度放空，在-30℃的低溫環(huán)境中靜置1夜，充分還原鋰電池整晚受凍狀況。第二天仍然在低溫（-17～-28℃）的室外環(huán)境對(duì)“氟芯電池”進(jìn)行充電。

經(jīng)過測(cè)試：64V50Ah搭載7A充電器，從零電量到充滿需9個(gè)小時(shí)；64V70Ah搭載10A充電器，從零電量到充滿需要8個(gè)小時(shí)，與常溫情況下充電速度沒有差別。

根據(jù)充電后臺(tái)數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)電流以及充電時(shí)長(zhǎng)計(jì)算：“氟芯電池”低溫充電效率可達(dá)100%，低溫環(huán)境對(duì)電池容量沒有影響。

第二步：當(dāng)電池充滿后，再在-30℃的低溫環(huán)境中靜置1夜，然后開始裝車進(jìn)行放電測(cè)試。

經(jīng)過車輛行駛過程中的后臺(tái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：“氟芯電池”64V50Ah、64V70Ah從滿電狀態(tài)到三輪車SOC低電保護(hù)開啟，放電效率分別為常溫下的85%、83%左右。

氟芯電池低溫充、放電性能，主要有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)：

材料與技術(shù)特性方面：氟芯電池采用獨(dú)特配方添加劑，像負(fù)極快離子導(dǎo)體添加劑，能在低溫環(huán)境下促進(jìn)鋰離子的快速遷移和擴(kuò)散，優(yōu)化負(fù)極材料的微觀結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，有效緩解低溫導(dǎo)致的容量衰減問題，可使低溫充電性能優(yōu)勢(shì)持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。

循環(huán)壽命方面：一般來說，電池經(jīng)過多次充放電循環(huán)后，其性能會(huì)逐漸衰減。氟芯電池在循環(huán)壽命方面表現(xiàn)較好，經(jīng)過多次充放電循環(huán)后，其性能衰減幅度較小。如果按照正常的使用頻率和充放電條件，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)（例如數(shù)年），其低溫充電性能的優(yōu)勢(shì)可能仍能保持一定的水平，不會(huì)出現(xiàn)明顯的快速下降。

二、BMS主控升溫策略

鋰電池在低溫狀態(tài)下，要想充得進(jìn)電，其核心在于電池溫度。這是因?yàn)閺匿囯姵氐墓ぷ髟韥碇v，低溫下鋰枝晶易形成，可能刺破隔膜引發(fā)短路危險(xiǎn)，所以需要先精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)溫度。并且，由于在低于0℃時(shí)，電池內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)阻力大、鋰沉積風(fēng)險(xiǎn)高。0℃以上開始充電，這就涉及到相當(dāng)復(fù)雜的溫度反饋、控制電路協(xié)調(diào)及加熱裝置運(yùn)作，步驟繁瑣、耗時(shí)漫長(zhǎng)。

此次測(cè)試中的鋰電模組，則依托先進(jìn)的BMS加熱策略來進(jìn)行電池的溫度管控。充電初期，將電池快速升溫，到達(dá)預(yù)設(shè)溫度后開始充電。在充電過程中持續(xù)自主升溫至溫度保護(hù)點(diǎn)，整個(gè)過程完全由BMS自主控制。

這個(gè)策略可以在保障充電過程安全的同時(shí)，平穩(wěn)完成充電流程。避開反復(fù)低效升溫，大幅縮短充電時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)有效保護(hù)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)電池使用壽命，讓冬季鋰電池充電難題迎刃而解。

三、結(jié)語

通過這次與金彭聯(lián)合的黑河冬標(biāo)測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：以往鋰電池在低溫環(huán)境下存在的性能短板可能被部分放大。“氟芯電池”在低溫續(xù)航、低溫充電測(cè)試中，表現(xiàn)優(yōu)異。雖然得益于獨(dú)特材料配方添加劑優(yōu)化電池微觀結(jié)構(gòu)，緩解低溫容量衰減等等。同時(shí)，先進(jìn) BMS主控升溫策略，使得鋰電池在低溫狀態(tài)下，完全具備替代傳統(tǒng)鉛酸電池的能力。