三元鋰電池有哪些特點(diǎn)？為什么會(huì)成為動(dòng)力電池的新星？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-15 17:11
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相信很多關(guān)注電動(dòng)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。
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(shuō)：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(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。
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。
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(guò)充保護(hù)（OVP）、過(guò)放保護(hù)（UVP）、過(guò)溫保護(hù)（OTP）、過(guò)流保護(hù)（OCP）這幾個(gè)環(huán)節(jié)上都會(huì)下不少的功夫。
在這里，不得不說(shuō)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(chē)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(chē)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(lái)，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(lái)。
關(guān)于電池壽命的問(wèn)題
王世虎對(duì)于創(chuàng)合鋰電池壽命做出詳細(xì)解釋?zhuān)喝囯姵氐睦碚搲勖?000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(shuō)充滿電只能跑原來(lái)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(guò)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(guò)，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(méi)有解決這一問(wèn)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(guò)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。
