鉅大LARGE | 點擊量:3863次 | 2018年07月24日
三元鋰電池的安全性好嗎
三元鋰電池在安全性方面卻很不靠譜。車禍中,外力撞擊會損壞電池隔膜,進(jìn)而導(dǎo)致短路,而短路時發(fā)出的熱量會造成電池?zé)崾Э?,并迅速將溫度升?00℃以上。
三元鋰電池?zé)岱€(wěn)定性較差,堅持不到300℃就會分解出氧分子,遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點就著,產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加劇正極分解,在極短的時間內(nèi)就會爆燃。相比之下,另一種廣泛應(yīng)用的磷酸鐵鋰電池可以堅持到700-800℃,而且不會分解出氧分子,安全性要高得多。
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正是基于安全性考慮,在中國,搭載三元鋰電池的客車一度無法進(jìn)入工信部新能源汽車推薦車型目錄。
電池管理系統(tǒng)做不好,鋰電池就是一枚移動炸彈,除了因電池爆炸聲名狼藉的三星note手機(jī),當(dāng)年波音787也吃過苦頭。作為全球首架使用鋰電池的民用飛機(jī),波音787在2013年1月連發(fā)兩起鋰電池起火事故,一度停飛,嚇得空客直接放棄了在A350上采用鋰電池的計劃。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2017年,中國售出的純電動汽車中,三元鋰電池裝機(jī)量占比為44.01%,磷酸鐵鋰電池仍占大頭。然而,出于對電池能量密度的追求,越來越多的動力電池企業(yè)開始轉(zhuǎn)向三元鋰電池,就連一直堅守磷酸鐵鋰陣營的比亞迪也開始倒戈。
可是,素以電池管理系統(tǒng)卓越著稱的特斯拉,暫時也無法擺脫車輛起火的陰影,鑒于國內(nèi)新能源車廠良莠不齊的現(xiàn)狀,三元鋰電池普及速度太快,未見得是件好事。
1.三元鋰電池是鋰電池的一種:主要是指做電池的正極材料,.通常鋰電池的正極材料是鈷酸鋰.。
2.而用鎳鈷錳酸鋰做正極材料的鋰電池俗稱三元材料鋰電池,它價格比鈷酸鋰便宜,耐壓略高一點,平均電壓略低(電池界稱電池平臺),克容量略高一點但壓實比低一點,同型號的電池容量略低于鈷酸鋰電池。
3.三元鋰電池的最大特點就是單位電能比較大,這是與磷酸鐵鋰電池相比的結(jié)果。
4.但是三元鋰電池的一個較大缺點是受到撞擊和高溫時起火點較低。所以對三元鋰電池的保護(hù)要求很高,以防意外。
三元鋰電池在容量與安全性方面比較均衡,是一款綜合性能優(yōu)異的電池。三種金屬元素的主要作用和優(yōu)點如下:
Co3+:減少陽離子混合占位,穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),降低阻抗值,提高電導(dǎo)率,提高循環(huán)和效率性能。
Ni2+:可提高材料的容量(提高材料的體積能量密度),而由于Li和Ni相似的半徑,過多的Ni也會因為與Li發(fā)生位錯現(xiàn)象導(dǎo)致鋰鎳混排,鋰層中鎳離子濃度越大,鋰在層狀結(jié)構(gòu)中的脫嵌越難,導(dǎo)致電化學(xué)性能變差。
Mn4+:不僅可以降低材料成本,而且還可以提高材料的安全性和穩(wěn)定性。但過高的Mn含量會容易出現(xiàn)尖晶石相而破壞層狀結(jié)構(gòu),使容量降低,循環(huán)衰減。
能量密度高是三元鋰電池的最大優(yōu)勢,而電壓平臺是電池能量密度的重要指標(biāo),決定著電池的基本效能和成本,電壓平臺越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時的電池,電壓平臺比較高的三元材料鋰電池續(xù)航時間更長。
單體三元鋰電池放電電壓平臺高達(dá)3.7V,磷酸鐵鋰為3.2V,而鈦酸鋰僅為2.3V,因此從能量密度角度來說,三元鋰電池具有絕對優(yōu)勢。
三元鋰電池在冬季低溫0-5度的氣溫下下,大約是夏天的90%左右,有下降,但還不太明顯。更靠北方的地區(qū),下降的會更多一點。
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