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三元鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)分析

來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-12 10:10    點(diǎn)擊量:
在容量與安全性方面比較均衡的材料,循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰,前期由于技術(shù)原因其標(biāo)稱電壓只有3.5-3.6V,在使用范圍方面有所限制,但到目前,隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善,電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V,在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)鈷酸鋰電池水平。價(jià)格比鈷酸鋰便宜.耐壓略高一點(diǎn),克容量略高一點(diǎn),但壓實(shí)比低一點(diǎn),同型號(hào)的電池容量略低于鈷酸鋰電池。相信很多關(guān)注電動(dòng)汽車(chē)的朋友對(duì)于三元鋰電池不會(huì)陌生,大名鼎鼎的特斯拉采用的就是這種電池。而國(guó)內(nèi)的電池巨頭比亞迪在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)一直采用的是磷酸鐵鋰電池,在今年下半年則宣布也將重點(diǎn)發(fā)展三元鋰電池。那么,到底什么是三元鋰電池?它為什么會(huì)突然成為動(dòng)力電池的寵兒呢?
三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰電池,三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。
安全性是重中之重
三元鋰電池的特點(diǎn)是能量密度大,電壓更高,所以同樣重量的電池組電池容量更大,車(chē)子跑的距離也就更遠(yuǎn),速度也能更快。但是其弱點(diǎn)在于穩(wěn)點(diǎn)性較差,如果內(nèi)部短路或是正極材料遇水,都會(huì)有明火產(chǎn)生。所以一般18650電池都會(huì)有一層鋼殼保護(hù),由于特斯拉的電池組是由7000塊左右的18650電池組合而成,所以,雖然特斯拉給電池組進(jìn)行了全方位的保護(hù),但是在極端的碰撞事故中,起火隱患還是有的。
之所以這樣,原因是兩種材料在到達(dá)一定溫度時(shí)發(fā)生分解,三元鋰材料會(huì)在更低的200度左右發(fā)生分解,而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學(xué)反映更加劇烈,會(huì)釋放氧分子,在高溫作用下電解液迅速燃燒,發(fā)生連鎖反應(yīng)。說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn),就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。不過(guò)需要注意的是,我們提到的是材料,而不是已經(jīng)成為成品的電池。
三元鋰電池全稱“三元聚合物鋰電池”,所謂的“三元鋰電池”簡(jiǎn)單來(lái)講就是電池正極材料由三種金屬元素與鋰共同構(gòu)成的鋰電池種類(lèi),如目前大量應(yīng)用的鎳鈷錳酸鋰電池。
 
以這種電池為代表的最新一代的三元鋰電池(正極材料由三種材料構(gòu)成),不論是電池循環(huán)次數(shù)還是最重要的每千克儲(chǔ)能數(shù)量,相比其他形式的鋰電池都有了質(zhì)的提升。單純從這方面來(lái)看,三元鋰電確實(shí)是現(xiàn)階段新能源汽車(chē)上動(dòng)力電池的最佳選擇。
 
三元鋰電池的形狀
 
三元鋰電池可以有多種形狀,除了18650這種金屬外殼圓柱狀電池之外,還有外殼為鋁塑材料的軟包裝形式以及方形電池種類(lèi)。其中鋁塑包裝的軟殼電池是目前應(yīng)用最為靈活的鋰電池形式,其大小、厚度都可以自由定制,而且可以多片堆疊,具有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用靈活性。

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