鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:754次 | 2019年06月11日
電池的種類對(duì)電動(dòng)車性能會(huì)有哪些影響?
負(fù)極材料其實(shí)是我們很常見的石墨。由于石墨天然具有很多孔洞,并且導(dǎo)電性好,其能夠抓住電子的容量要大大超過正極材料。所以對(duì)于鋰電池來說,主要的瓶頸卡在正極材料上。這也是各大電池公司為了提高鋰電池的帶電量(能量密度),不斷的在對(duì)正極材料性能進(jìn)行改進(jìn)的原因。我們常說的三元鋰和磷酸鐵鋰,指的都是正極材料。
電池的種類對(duì)電動(dòng)車性能會(huì)有哪些影響?
被封裝好的電芯(圓柱形)
在傳統(tǒng)的鉛酸電池領(lǐng)域,電解液采用的是成本極低的稀硫酸。這也是為什么我們有時(shí)在更換汽車電瓶時(shí),一個(gè)新電瓶在首次使用的時(shí)候需要往里面加注一次液體,這個(gè)液體就是電解液。由于稀硫酸的主要成分是水,水在酸性粒子的作用下會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電性,所以可以在電池內(nèi)部行成電流回路。但由于水的導(dǎo)電性差,傳統(tǒng)鉛酸電池的電壓只有不到2伏,而我們使用的鋰電池,單個(gè)電芯的電壓可以達(dá)到3-4伏,所以需要用鋰鹽來替代傳統(tǒng)的水基電解液。
隔膜的作用是用來阻斷電子,讓電子沿著外電路路徑流動(dòng),但離子可以通過隔膜,這樣既能行成回路,又不會(huì)讓正負(fù)極短路。
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%
鋰電池的充放電原理
鋰電池之所以能夠充放電,其本質(zhì)是在充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,在放電時(shí)把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過程。簡(jiǎn)單說就是,充電時(shí)鋰離子從正極材料通過電解質(zhì)嵌入到負(fù)極材料中;放電時(shí)鋰離子從負(fù)極材料經(jīng)過電解質(zhì)嵌入到正極材料中,而電子則通過外電路,形成電流。對(duì)于鋰離子電池而言,正極材料的性能至關(guān)重要,它必須具備良好的導(dǎo)電性能、與電解質(zhì)有良好的相容性以及出色的穩(wěn)定性。
磷酸鐵鋰和三元鋰的性能區(qū)別
磷酸鐵鋰電池有著較高的安全性和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過,經(jīng)過1600次充放電循環(huán)后,磷酸鐵鋰電池仍然可以具備80%的帶電量。
不僅如此,在大功率放電過程中,磷酸鐵鋰電池的表現(xiàn)也非常穩(wěn)定。這是我們經(jīng)常遇到的使用場(chǎng)景:在急加速或者跑高速時(shí),電池需要大功率放電,而在這個(gè)過程中,電壓的穩(wěn)定能讓車輛具備更好的性能。而且在大功率放電過程中電池的實(shí)際容量會(huì)減小,這也是為什么電動(dòng)車跑高速續(xù)航里程會(huì)降低的原因之一,而磷酸鐵鋰電池在穩(wěn)定性方面的表現(xiàn)非常突出。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
電池的種類對(duì)電動(dòng)車性能會(huì)有哪些影響?
純電動(dòng)車使用的電池包和電動(dòng)機(jī)總成
磷酸鐵鋰的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是安全性高??赡褪?00-800度高溫,對(duì)于穿刺、撞擊、短路等極端形況不會(huì)釋放出氧分子,所以不會(huì)劇烈燃燒爆炸。這也是為什么比亞迪至今仍然在載客人數(shù)較多的客車中使用磷酸鐵鋰電池的原因。因?yàn)榭蛙囕d客人數(shù)多,相比乘用車對(duì)安全性要求更高,但對(duì)重量和體積又沒那么敏感,所以磷酸鐵鋰是非常好的選擇。
不過磷酸鐵鋰也有兩個(gè)不容忽視的缺點(diǎn):第一是能量密度相對(duì)較低、重量大體積大;第二是對(duì)溫度相對(duì)敏感,低溫環(huán)境下,帶電量會(huì)明顯下降。由于能量密度達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的150瓦時(shí)/千克的要求,所以不適合大規(guī)模應(yīng)用在乘用車中。
電池的種類對(duì)電動(dòng)車性能會(huì)有哪些影響?
帶水冷系統(tǒng)和均衡控制的電池包總成
三元電池中現(xiàn)在主要有兩種技術(shù)路線,分別是鎳鈷錳和鎳鈷鋁,其中又以鎳鈷錳三種元素的組合最具代表性。它結(jié)合鈷酸鋰,鎳酸鋰和錳酸鋰三種材料的優(yōu)勢(shì),實(shí)際上是把三種材料整合在了一起。所以其綜合性能比單一材料要更好,其能量密度可以超過200瓦時(shí)/千克,所以能量密度是三元鋰的最大優(yōu)勢(shì)。
但是與磷酸鐵鋰相反的是,三元鋰的安全性較差,最高耐受溫度為250-300度。所以遇到撞擊、穿刺,很容易發(fā)生起火爆炸。所以對(duì)于冷卻系統(tǒng),以及整個(gè)電池包的熱管理系統(tǒng)需要投入更高的成本開發(fā)和設(shè)計(jì)。
三元鋰電池正在高速普及應(yīng)用
由于國(guó)家在乘用車領(lǐng)域的政策引導(dǎo),把能量密度放到了比較高的位置,所以各個(gè)車企都在推進(jìn)或者換裝三元鋰電池。即便是之前掌握磷酸鐵鋰技術(shù)優(yōu)勢(shì)的比亞迪,也在逐步把旗下車型使用的動(dòng)力電池換裝成三元鋰。這些車型包括:唐、秦還有騰勢(shì)等等。雖然現(xiàn)在采用三元鋰電池的騰勢(shì)還沒有上市銷售,但有消息稱,下一輪新產(chǎn)品將會(huì)使用三元鋰電池。
包括日系廠商的雅閣、凱美瑞混動(dòng)版,現(xiàn)在最新銷售的車型也都在使用三元鋰電池。使用三元鋰之后,由于能量密度顯著提高、電池體積減小、重量減輕,給乘員艙或后備箱騰出了更多實(shí)用空間。所以,整體來說,三元鋰電池在當(dāng)下政策環(huán)境下?lián)碛懈用黠@的優(yōu)勢(shì)。
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