Tesla Motors 為什么不使用以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池?
你說(shuō)的鋰電應(yīng)該是指鋰離子電池,目前手機(jī)、特斯拉的汽車(chē)、平板電腦、筆記本電腦采用鋰電的電動(dòng)車(chē)都是指鋰離子電池。另外有一種電池叫做鋰電池(大部分是鋰原電池(不可充電),也有可充電的鋰電池),一般是做成比較小的電池,比如電腦主板上的電池(不要說(shuō)主板沒(méi)電池哦,如果沒(méi)電池,斷電的時(shí)候不就變成老式諾基亞了么,一斷電,時(shí)間歸零)、手機(jī)主板的電池等等(這類(lèi)電池的主要供應(yīng)商應(yīng)該是億緯鋰能了)。
鋰離子電池一般以正極材料作為區(qū)分(因?yàn)樨?fù)極大部分采用碳材料(沒(méi)錯(cuò)就是傳說(shuō)中的碳啊,家里燒火的碳啊,哈哈,不過(guò)石墨也是碳,鉆石也是碳哦),目前手機(jī)上用的一般是鈷酸鋰(LiCoO2)和三元(LiNixCoyMnzO2)即鎳鈷錳酸鋰正極材料(x,y,z表示不同的化學(xué)計(jì)量比,外行可忽略),磷酸鐵鋰電池也叫鋰電池(不過(guò)BYD就喜歡叫自己的磷酸鐵鋰電池叫做鐵電池,這么做是為了規(guī)避磷酸鐵鋰的專(zhuān)利問(wèn)題),所以樓主問(wèn)的鐵電池是指磷酸鐵鋰的電池吧。
這樣樓主的問(wèn)題就翻譯為:
1.特斯拉采用的鋰離子電池是否安全?為什么不采用磷酸鐵鋰電池;
2.常規(guī)的鋰離子電池(比如特斯拉采用的)和磷酸鐵鋰電池哪個(gè)更安全?
OK,開(kāi)始回答你的問(wèn)題啦。
————————————————————————————————————————————傳說(shuō)中的分割線(xiàn)啊
特斯拉采用的鋰離子電池是不安全的(此處說(shuō)的安全是相對(duì)安全,電池是一種儲(chǔ)能裝置,炸藥也是儲(chǔ)能裝置,三峽大壩也是儲(chǔ)能裝置,儲(chǔ)能裝置一旦失控,是絕對(duì)不安全的,所以我們儲(chǔ)能裝置本身沒(méi)有絕對(duì)安全的說(shuō)法。我們討論的是相對(duì)安全,相對(duì)于磷酸鐵鋰電池來(lái)說(shuō))。特斯拉的電池采用的是二元材料(LiNixCoyAlzO2), 咦???不是鎳鈷鋁么,怎么是二元了呢?因?yàn)殇X的作用只是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)而已,不參加化學(xué)反應(yīng),所以我們忽略它了,它應(yīng)該不會(huì)怪我們的,畢竟沒(méi)出力嘛,哈哈。
不管是鈷酸鋰還好,三元(二元)也罷,結(jié)構(gòu)都不是很穩(wěn)定的,在180℃時(shí)都會(huì)釋放處氧氣,氧氣導(dǎo)致更加的不穩(wěn)定,這個(gè)是惡心(惡性)循環(huán),真的很惡心的。更多的氧氣導(dǎo)致更加低的起火溫度。然后呼呼,就火起來(lái)啦,然后就沒(méi)有然后拉。
磷酸鐵鋰是比較穩(wěn)定的,目前數(shù)據(jù)表明在350℃以下是肯定穩(wěn)定的,350℃以上沒(méi)什么人研究,因?yàn)?50℃耶,電解液都火了,正極穩(wěn)定有個(gè)毛用啊。所以磷酸鐵鋰電池肯定是比特斯拉采用的鋰電池要安全的。
(PS.特斯拉對(duì)于電池安全采用的態(tài)度是更多的冗余,電池不安全,我就設(shè)計(jì)更多的保障措施唄,典型的硅谷做法嘛)
為什么不采用磷酸鐵鋰電池后面再補(bǔ)充吧。
弗雷劉說(shuō)的不錯(cuò),我就不補(bǔ)充啦!
特斯拉之所以用二元材料NCA的電池不是因?yàn)榘踩?,而是體驗(yàn),NCA有更高的能量密度,所以里程可以更大特斯拉的跑車(chē)充一次電里程好像是450公里,同樣的純電動(dòng)汽車(chē),比亞迪E6(采用磷酸鐵鋰電池哦)的續(xù)航里程才200多公里而已。這就是兩者體驗(yàn)的差異。有人說(shuō)這樣啊,那不就多裝點(diǎn)電池就可以啦,又是一個(gè)惡心的循環(huán),多裝電池了汽車(chē)就重了,重了就要更多的電來(lái)消耗啦。
但是特斯拉所用的松下18650(業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)同no.1)和其自身秒殺行業(yè)的管理系統(tǒng),自然安全性遠(yuǎn)超比x迪的b品“鐵電池”.
我是不會(huì)告訴你們我們自己的鐵鋰只賣(mài)國(guó)內(nèi),出口都是錳鋰的。
近些年業(yè)內(nèi)也開(kāi)始反省鐵鋰一條路走到黑是否合適。行業(yè)客戶(hù)也逐漸開(kāi)始接受LG等企業(yè)的錳鋰產(chǎn)品。別問(wèn)為什么松下no.1還是沒(méi)人理,價(jià)格是一方面,還有那莫名其妙的感情你懂的。
磷酸鐵鋰現(xiàn)在單體密度已經(jīng)200wh/kg了,電池包也有好多140kg/wh以上的申報(bào)或者在使用了
現(xiàn)在看這個(gè)回答里面居然還有好多說(shuō)磷酸鐵鋰電池極限是160的,真的是笑死。
說(shuō)到底特斯拉用三元鋰電池,就是因?yàn)楫?dāng)時(shí)密度更高。而且當(dāng)時(shí)磷酸鐵鋰電池技術(shù)不如現(xiàn)在的好。
今年是國(guó)產(chǎn)開(kāi)始大規(guī)模使用NCM811(三元鋰)電池的一年,NCM811電池可以做到260wh/kg以上的單體以及200wh/kg的電池包。
電池發(fā)展速度并沒(méi)有你們想像的那么慢,2020年按照電池廠規(guī)劃是NCM811+碳硅,可達(dá)300wh/kg以上。而現(xiàn)在特斯拉model3所使用的NCA21700電池,電池密度也接近了300wh/kg,但是NCA電池現(xiàn)在只能做圓柱電池,圓柱電池做成電池包附加重量會(huì)更多,密度就不高了。所以model3電池包大概只有170wh/kg。(也有說(shuō)是200的)并沒(méi)有單體高的那么夸張。(model S才150左右)












