本文目录一览:
- 1、电动汽车用的三元锂电池和磷酸铁锂电池各有什么优缺点?
- 2、811三元锂电池寿命
- 3、磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池,谁才是锂电池王者?
- 4、磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个好?有什么区别?
- 5、三元锂电池的正极材料是什么
电动汽车用的三元锂电池和磷酸铁锂电池各有什么优缺点?
三元锂电池和磷酸铁锂电池都是电动汽车动力电池的常用类型,那么它们到底有何优缺点?
其实,三元锂电池和磷酸铁锂电池两种电池在性能上并没有绝对优劣。三元锂电池优势在于储能密度和抗低温性能。在储能密度上,三元锂电池因为电压高,其能量密度基本能达到240WH/kg,几乎是磷酸铁锂电池140WH/kg的1.7倍。
在抗低温方面,三元锂电池低温使用下限值为零下30度,相比磷酸铁锂电池低温下限值零下20度更有优势,同时在相同低温条件下,三元锂电池冬季衰减不到15%,明显高于磷酸铁锂电池衰减高达30%以上。同时,三元锂电池在充电效率方面较磷酸铁锂电池有着非常大的优势。但是,磷酸铁锂电池热失控温度普遍在500度以上,三元锂电池则低于300度,相比之下磷酸铁锂电池在汽车高速行驶及快速充电过程中自燃风险较低,安全性更高一些。而且,磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减,因为磷酸铁锂电池充放电循环次数大于3500次后才会开始衰减,也就是说其使用寿命可长达十年左右,但三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次,意味着其使用寿命仅为6年三元锂电池充放电循环次数则仅为2000次,所以磷酸铁锂电池循环寿命更长。
最后是制造成本方面,因为磷酸铁锂电池里没有贵重金属,因而生产成本较低。而三元锂电池因为采用钴金属,成本有所提高。
如果从安全性和成本角度综合考虑,确实磷酸铁锂电池更加合适。 而且电池低温加热技术也可以抵消磷酸铁锂抗低温能力差的劣势。
811三元锂电池寿命
比亚迪三元锂电池组寿命平均水平是在500-1000次,做得好的,则可以达到1000次以上。动力电池的寿命还和我们的用车习惯,外部环境温度,充电习惯等有直接的关系。三元锂电池组使用寿命高达120万公里。成为不少电动车潜在买家的首选。寿命时间的话大概是3年。
三元锂电池:
当前,特斯拉的续航表现优秀,主要原因是其使用了镍钴铝(NCA)三元锂电池。能量密度高,制作工艺要求及成本都较高,但是结构不稳定,容易发生热失控,这也是特斯拉的“事故”频上演的主要原因。
而国产电动车主要使用镍钴锰(NCM)三元锂电池,含有锰元素后,电池稳定性更加,同时镍元素比例降低,电池也更安全。而811三元锂电池,就是镍钴锰电池中的一种“最优解”。该电池的结构,即正极材料中为镍钴锰。
同时含量比例为80%:10%:10%的三元锂电池。单体能量密度可达到300Wh/kg,这也是国产车使用了811三元锂电池后,续航力能普遍暴增的原因之一。但是,811型电池也是存在隐患的。随着镍含量的提高,正极材料的稳定性随之下降。
循环充放电以及高温下,容量加速衰减,电池使用寿命下降,同时热失控的自燃风险也上升。因此,目前动力电池领域,针对容量、安全性两个方面,很难做到完美平衡。更多的是一种取舍。这也是当前,包括宁德时代、LG、松下等电池厂商具体,迫切开发寻找新电池技术的重要原因。
磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池,谁才是锂电池王者?
在说这个话题之前,先问大家一个问题:
对于新能源 汽车 来说,你觉得最重要的是什么?
对,没错,就是电池。
我们可以做个这样的比喻:
汽车 也有"心脏",燃油车的心脏就是内燃机,而电动车的心脏就是电池。
"心脏"的好坏决定了车辆行驶的长短。
作为电动 汽车 界的领军者-特斯拉,在2020年1月份宣布中国版的Model 3系列将在下半年生产中,搭载中国企业宁德时代生产的磷酸铁锂电池。
看到这个消息,肯定有同学会疑问了:
宁德时代是什么样的公司?它的技术有多厉害,能被特斯拉采用?
今天咱们就来说说这个。
宁德时代是由被称为“中国电池大王”的曾毓群在2011年成立的公司。
成立6年,就晋升为动力电池行业龙头,2017年销量全球第一,2018年更是迅速登陆A股创业板,目前市值大约是4600亿人民币。
到今天为止,中美欧以及日韩地区的主流车企几乎都成了宁德时代的客户,其中包括特斯拉、宝马、大众、丰田、现代、上汽、蔚来等品牌。
能做成这么大的成就,必定有两把刷子的。
宁德时代的"武器"有两把,除了常见的“磷酸铁锂”电池之外,还拥有一个领先全行业的秘密武器—三元锂电池。
那这两种电池有啥区别呢?
首先咱们先来了解锂电池。
锂电池主要分为软包形、圆柱形、方壳形。
虽然它们的形状不一样,但是工作原理都是一样的。
锂离子电池是以碳材料为负极,通常是石墨;以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,它工作原理主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
具体来说是这样的:
当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
同样,当对电池进行放电时,也就是我们使用电池的过程。嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。
但是之前我们总看到这样的消息,说某品牌手机锂电池会爆炸。
这是因为什么原因呢?
我们知道电池中的锂金属化学性质十分活跃,是易燃物质。
一旦和空气接触,就会跟空气中的水发生猛烈的化学反应,瞬间产生大量的氢气,并释放出热能,极易引起燃烧和爆炸。
用高中化学的知识就是这样的一个方程式:
2Li+2H2O=2LiOH+H2
而现在锂电池中的锂,经过处理后会降低活性。在锂电池正负极之间,还有一层金属薄膜,可以防止电池内部短路。
再加上我们使用的电池都是密封的,锂离子根本没有机会和空气直接接触,从而有效的保证了电池的安全。
那什么是磷酸铁锂电池,什么又是三元锂电池?
其实它们都只是正极材料不同而已。因为不同类型的锂电池负极都是石墨,正极材料不同。所以用正极材料来区分不同类型的锂电池。
也就是说:
磷酸铁锂电池就是用磷酸铁锂做正极,三元锂电池也叫三元聚合物锂电池,主要是由镍钴铝或者是镍钴锰 做正极。
那么这两种电池有什么区别呢?
简单来说磷酸铁锂电池,它主要的优点是安全性高,循环寿命更长,理论寿命可以达到7到8年。但是缺点就是能量密度低,意味着续航能力差。
反观三元锂电池这边呢,它的主要优点是储能密度更高,意味着续航能力高。但是缺点就是安全性差,寿命差,并且元素是有毒的。
三元锂电池它的三种正极材料都是夹在一起的。
但是由于钴离子的半径比较大,所以它们搭在一起的时候会留出一个固定的空隙,给那些锂离子自由出入,因此钴酸锂相对来说比较稳定。
而镍离子的半径要小过锂离子,所以镍酸锂能量密度会更大,而又由于其太密实了,就容易出现阳离子混排的现象。
所以三元锂电池镍成分不可以太高。
这时就需要添加钴来增加电池的稳定性,但是钴却是比较贵的金属,全球的储备量有限。为了降低成本,就用锰和铝元素来作为支撑材料,同时也就只能降低钴含量。
但是没有钴的话稳定性会比较差。
在2020年又出现了宁德时代的无钴电池,要说明的是这并不是真正的"无钴电池"。它其实就是采用CTP技术设计的磷酸铁锂电池。
CTP技术就是把电芯放入设计好的电池包内,然后按照最佳的排列组合方式,组装成高效的锂电池。
这样优化的结果是,体积利用率可以提高15%-20%,能量密度可以提升10%-15%。零部件数量可以减少40%,生产效率可以提升50%,投入应用后会大幅降低动力电池的制造成本。
作为宁德时代的竞争对手比亚迪公司在2020年3月发布了一款刀片电池。
它的本质还是磷酸铁锂电池,只不过是电池结构设计上有所创新。它其实就是直接把电芯宽度无限拉长,厚度做薄,做成90厘米甚至快1米的超长电芯,也就是又扁又长,像刀片一样。
这样改造的结果就是体积能量密度提升明显,较原有电池系统可提升30%以上。并且节省物料、人工费用等,成本有望降低30%,并且刀片电池更薄,因而散热效果更好。
不管是宁德时代的CTP技术,还是比亚迪的刀片电池,最终都提高了磷酸铁锂电池的能量密度,目的是让其能达到三元锂电池的水平。
同时改造后的磷酸铁锂的电池,都能达到400公里以上的续航里程需求。而整个电池生产的其他材料无需改变,并且生产线变动也不大,也就是很快能量产。
简单来说,这两种技术都是通过提升生产效率来降低电池的成本。
如今新能源 汽车 和充电装置已经被列入了国家的“新基建”计划,毫无疑问,它将会迎来一个巨大、更加富有挑战性的市场。
汽车 产业一直都是世界上最大的产业之一,面对新能源革命。
新能源 汽车 大概率将会在未来成为事关国计民生的重要支柱产业,而动力电池恰恰就是新能源 汽车 的生命源泉所在。
在三元锂电池领域宁德时代已经是老大了。
随着CTP技术的无钴电池的出现,宁德时代将磷酸铁锂电池的成本降低到了600元以内,而三元锂的成本还维持在1000元左右。
正是由于宁德时代磷酸铁锂电池成本的大幅降低,也吸引了迫切想要提升销量的特斯拉,两者一拍即合。为新车装上了磷酸铁锂电池,这样一来,特斯拉的新车的价格有望进一步下降。
最终受益的还是咱们老百姓。
磷酸铁锂电池和三元锂电池哪个好?有什么区别?
三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好? 下面具体对比一下:
三元锂电池全称是“三元材料锂离子电池”,一般是指采用镍钴锰酸锂,或镍钴铝酸锂三元正极材料的锂电池,把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整,所以俗称之为“三元”,包含了许多不同比例类型的电池,标称电压3.6-3.8V,充电截止电压4.2V左右。
三元锂电池的特点是能量密度大,电压更高,所以同样重量的电池组电池容量更大,车子跑的距离也就更远,速度也能更快。但是其弱点在于稳定性较差,如果内部短路或是正极材料遇水,都会有明火产生,三元锂材料的化学反映更加剧烈,会释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,发生连锁反应。说简单点,就是三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。
三元锂电池:电压平台高(标称电压3.6V-3.8V),能量密度高(相同体积下三元锂电池的容量更高),采用三元锂电池的电动车往往续航里程更长。但是高温性能不佳,相对安全性较差;
磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,因此在零电压存放时并不会有泄漏,高温条件下或过充时安全性非常高,可快速充电,高放电功率,无记忆效应,循环寿命高,缺点为低温性能差,正极材料振实密度小,能量密度较低,产品的成品率和一致性也饱受质疑。高温条件下,三元锂电池的三元材料会在200℃时发生分解,而磷酸锂电池的分解温度在800℃,高温性能更佳,安全性相对较高。
磷酸铁锂电池:高温性能好,相对安全性高,循环寿命长(三元锂电池循环寿命在500-1000次,磷酸铁锂电池循环寿命在2000-3000次)。但是能量密度低、低温性能不佳;
总之,两种类型的锂电池各有特长,需要根据产品技术要求及应用环境及场景相应选择。
以上由 铂族锂电池 解答,请采纳。
三元锂电池的正极材料是什么
三元锂电池的正极由三种材料制成,部分三元锂电池的正极由镍、钴、锰制成。一些三元锂电池的阳极将由镍、钴和铝制成。三元锂电池的能量密度比较高,这种电池的性能也很好。三元锂电池是锂电池的一种,应用广泛。我们平时用的手机、平板、笔
三元锂电池的正极材料是什么
三元锂电池的正极由三种材料制成,部分三元锂电池的正极由镍、钴、锰制成。一些三元锂电池的阳极将由镍、钴和铝制成。
三元锂电池的能量密度比较高,这种电池的性能也很好。
三元锂电池是锂电池的一种,应用广泛。我们平时用的手机、平板、笔记本电脑等等都是锂电池。
锂电池重量轻,能量密度高。
纯电动 汽车常用的锂电池有两种,一种是三元锂电池,一种是磷酸铁锂电池。
磷酸铁锂电池的正极由磷酸铁制成。
磷酸铁锂电池比三元锂电池更安全。
三元锂电池200℃开始燃烧,磷酸铁锂电池800℃开始燃烧。
大部分纯电动公交车会使用磷酸铁锂电池,大部分纯电动家用车会使用三元锂电池。
磷酸铁锂电池的能量密度低于三元锂电池,低温性能不如三元锂电池。
汽车制造商正在通过各种方式提高三元锂电池的安全性。
使用锂电池时,应该用正确的电压和电流给电池充电。
三元锂电池的负极材料是什么
三元锂电池的负极一般由石墨制成,石墨具有多层结构,可以容纳锂原子。
三元锂电池的正极由三元材料制成。
有的三元锂电池的阳极是镍、钴、锰,有的三元锂电池的阳极是镍、钴、铝。
三元锂电池能量密度高,低温性能好,但是安全性不是很好。
三元锂电池200摄氏度就会开始燃烧,所以我们经常能在新闻里看到纯 电动车 自燃爆炸的现象。
锂电池里有隔膜,可以让锂离子通过,但不能让电子通过,这样电子只能出电路。
电子通过外电路,外电路会产生电流。
这个隔膜非常重要。如果锂电池隔膜损坏,正负极会直接接触,导致电池起火或爆炸。
在使用锂电池的过程中,不要白万或刺破电池,这样会损坏隔膜。
各大汽车厂商都在不断尝试寻找提高三元锂电池安全性的方法。
如果正常使用,三元锂电池还是很安全的。
有些三元锂电池会因为温度过高而爆炸起火。
三元锂电池的正极材料是什么 @2019