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行業(yè)資訊

三元鋰電池為什么會(huì)成為動(dòng)力電池的新星?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-02-21 14:39    點(diǎn)擊量:

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 

王世虎說:對(duì)于鋰電池的安全必須重視,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。

 

磷酸鐵鋰電池則要穩(wěn)定許多,電池板就算是穿刺、短路也不會(huì)爆炸燃燒,遭到350℃的高溫也不會(huì)起火(三元鋰電池在180-250℃就扛不住了)。所以在安全性能上,磷酸鐵鋰電池略勝一籌。

 

王世虎說:正因?yàn)槿嚥牧嫌羞@樣的安全隱患,所以廠商也在努力往抑制產(chǎn)生事故的方向走。根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性,安徽創(chuàng)合鋰電在過充保護(hù)(OVP)、過放保護(hù)(UVP)、過溫保護(hù)(OTP)、過流保護(hù)(OCP)這幾個(gè)環(huán)節(jié)上都會(huì)下不少的功夫。

 

   創(chuàng)合鋰電之所以對(duì)于安全性有信心,就是因?yàn)槲覀冇幸徽纂姵毓芾硐到y(tǒng),能夠?qū)⒒钚愿叩娜囯姵毓芾淼馗?。?dāng)然,伴隨著越來越多的電池企業(yè)、車企還有專業(yè)的電池管理企業(yè)在這個(gè)領(lǐng)域的不斷研發(fā),更多的企業(yè)也能做到優(yōu)秀的電池管理,將安全性大大提升。

 

在這里,不得不說國(guó)家政策對(duì)于行業(yè)的指導(dǎo)性也是非常明確。2017年3月1日,中央四部委印發(fā)了《促進(jìn)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》通知,明確指出了“將提高電池比能量作為今后的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)之一”。

 

以下三點(diǎn)為重點(diǎn):

1.到2020年,鋰離子動(dòng)力電池單體比能量大于300Wh/kg;系統(tǒng)比能量爭(zhēng)取達(dá)到260Wh/kg;成本小于1元/瓦時(shí);使用環(huán)境達(dá)-30℃到55℃;具備3C充電能力。

2.到2025年,單體比能量達(dá)500Wh/kg。

3.力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)單體電池350Wh/kg、系統(tǒng)260Wh/kg的鋰離子電池產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化和整車應(yīng)用。

 

事實(shí)上,正是由于這個(gè)發(fā)展方向,三元鋰電池的春天才算是真正到來,因?yàn)榱姿徼F鋰在單體能量密度上可以突破的空間不大,而三元鋰電池的潛力則還未充分挖掘出來。

 

關(guān)于電池壽命的問題

王世虎對(duì)于創(chuàng)合鋰電池壽命做出詳細(xì)解釋:三元鋰電池的理論壽命是2000次充放電循環(huán),但在實(shí)際使用中,當(dāng)進(jìn)行900次的充放電循環(huán)后,電池容量就基本衰減到了55%。也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。但如果每次電池充放電都控制在0%-50%或者25%-75%的循環(huán)中工作,結(jié)合創(chuàng)合鋰電優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng),即使經(jīng)過3000次的充放電循環(huán),電池容量基本還能能夠保持在70%左右。

 

而磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命也在2000次以上,標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時(shí)率)使用,可達(dá)到2000次的循環(huán)性。不過,磷酸鐵鋰電池有一個(gè)致命的缺點(diǎn),那就是低溫性能較差,即使將其納米化和碳包覆也沒有解決這一問題。研究表明,一塊容量為3500mAh的電池,如果在-10℃的環(huán)境中工作,經(jīng)過不到100次的充放電循環(huán),電量將急劇衰減至500mAh,基本就報(bào)廢了。所以在北方,這種電池的工況實(shí)在是讓人擔(dān)憂的。王世虎對(duì)于磷酸鐵鋰的優(yōu)劣總結(jié)。

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