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三元锂电池不安全为什么还用?
原因就在于三元锂电池固然储能密度遥遥领先,在不加大车重的情况下能带来更好的里程表现。但是就像硬币的两面,高镍低钴三元锂电池热失控温度相当低,导致自燃事件频发,除了特斯拉 NCA811 电池外。
还有宁德时代 NCM811,严重威胁到车主用车安全。这里说到的811电池就是其正极材料中镍钴锰的含量,按照80%:10%:10%的比例构成的三元锂电池,是目前最高能量密度与最高技术含量的锂电池。当然,811电池存在的安全隐患也要比其他电池更大。
之前的广汽新能源Aion S汽车在无充电的情况下突然着火,搭载的就是811电池,这让Aion S的电池能量密度达到了180Wh/kg。据此往前追溯,三元锂电池还被分为523、622等型号。目前,在新能源动力车型市场中占主流地位的型号是622型,其没有811电池那么激进,因此安全性方面的表现也更加可靠。
其实,客观来说电芯的安全性较弱,并不代表整个电池包就不安全。举个例子,就好比一个穿了铠甲的骑士和赤膊上阵的骑士,在战场中必定是有盔甲的骑士更加安全。宁德时代就是给三元锂电池穿上了铠甲(电池包),因此它是安全的。而比亚迪的意思是,刀片电池本身就非常安全,我在给它套上铠甲那岂不是更加安全可靠。
三元锂电池的优缺点,三元锂电池为什么不建议充满
; 在上一篇文章中,我们简单介绍了磷酸铁锂电池的发展历史以及优缺点,(可点击新能源车常见的另外一种动力电池——三元锂电池。
三元锂电池发展简史
新能源车发展到现在,国家补贴政策起到了很重要的作用,磷酸铁锂电池的沉寂与三元锂电池的崛起,就是补贴政策导致的,具体怎么回事,我们看一下过去几年补贴政策的变化就知道。
通过上表,我们可以发现新能源车的国家补贴主要看续航,而且从16年至18年,获得补贴的最低续航在不断上升。在上一篇文章中已经有介绍,当时磷酸铁锂蓄电池最大的问题就是续航低,譬如说17款比亚迪宋EV,其搭载的磷酸铁锂电池的NEDC续航是270公里,18年宋EV换成了三元锂电池,NEDC续航达到350公里。
从上表我们可以看到17年至18年的补贴标准发生了很大变化,不仅直接砍掉了250公里以下的补贴,而且即使达到250公里,单车的补贴只有原来150至250公里的水平。
这么剧烈的补贴缩水,磷酸铁锂电池更本没有生存空间,三元锂电池成为纯电新能源车的主流选择。
但是随着三元锂电池的广泛应用,新能源车充电失火发生的频率也越来越高,大家对于新能源车的关注点逐渐从续航里程转移到安全性上。2020年,国家重新修订了《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,增加了多项电池包安全试验,使得三元锂电池失火的频率降低了不少。
三元锂电池的优缺点
三元锂电池的优点是单位体积的能量密度要比磷酸铁锂电池高,与磷酸铁锂电池同等能量密度,三元锂电池的体积更小,相同大小的三元锂电池可以提供更高的续航。
此外,三元锂电池的循环充放电性能更加好,正常情况下可以循环充放电2000次以上,再加上三元锂电池的能量密度高,充电的频率相对来说会更低,换言之使用寿命会更长。
还有就是三元锂电池不怕冷,所以在冬天的时候续航没有磷酸铁锂电池掉得那么厉害。
三元锂电池的活性锂与电解液发生反应会释放热量,所以这种电池的缺点是容易发热。不过只要不施加太大的充电电流,再在上电池有散热系统,反应释放的热量并不会带来太大威胁。
只是现在一昧追求缩短充电时间,快充的充电功率越来越大,就会导致电池产生热量的速度远大于散热的速度。高温会导致锂离子析出过快从而形成枝丫状的晶体,这些晶体会刺穿正负极之间的隔膜形成短路,在短时间内产生高温引发自燃。
广汽埃安针对三元锂电池自燃的问题推出了弹匣电池,其原理是用隔热壳体包住电池单体,即使电池单体短路也不会影响到附近的单体。同时还配备了一套高效的热管理系统,让电池的热量能够更好地被带走。
三元锂电池为什么不建议充满
网上有很多人说磷酸铁锂电池要充满,三元锂电池充到90多就行了不要充满,原因是锂电池充满电后电压会升高,从而影响电解液和正负极材料的活性,导致电池容量衰减。同时,三元锂电池也不适宜过放,最好在电量剩下30%的时候就充电。
目前来说,制约三元锂电池的最大因素是生产成本高,包括了原料的成本高以及热管理系统成本,所以就会导致整车的价格偏高。再加上补贴少,成本都压在了消费者身上,目前主要是中高端纯电动车才会用三元锂电池。
三元锂电池的缺点是什么
三 元 锂电池又被为“三元聚合物锂电池”,指的是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池。由于三元锂电池体积更小、能力密度更高、耐低温,目前正广泛应用于新能源汽车上。
理论上来讲,三元锂电池寿命是2000次充放电循环,我们算作一天一充,也能维持5年多。不过实际上使用与理论还是有区别的,如果进行1000次充放电循环,实质上三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电只能跑原来 里程 的一半。所以如何避免这种情况呢?随用随充,不要把电耗尽才去充电。另外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池衰减。
三元锂电池的一个较大缺点是受到撞击和高温时起火点较低。三元锂电池的缺点也导致采用了三元锂电池的新能源客车没有办法进入新能源车型目录,原因是安全性。三元锂电池热稳定性较差,在250-300℃高温就会产生分解,并且三元锂材料的化学反应尤其强烈,一旦释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,随即发生爆燃现象。所以对三元锂电池的保护要求很高,以防意外。
不过为了抑制此类事故,厂家也花费了很大功夫,在电池管理系统以及散热系统中加入过充保护、过放保护、过温保护、过流保护这些环节,实时监测电池状态,这些都是为了提高三元锂电池安全性所采用措施。
(图/文/摄: 齐贺松) @2019
三元锂电池的优缺点是什么
三 元 锂电池的优点是:体积更小、能力密度更高、耐低温、循环性能也更好,是新能源乘用车的主流。缺点:热稳定性较差,在250-300℃高温就会产生分解,并且三元锂材料的化学反应尤其强烈,一旦释放氧分子,在高温作用下电解液迅速燃烧,随即发生爆燃现象。
三元锂电池又被为“三元聚合物锂电池”,指的是镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂作为正极材料的锂电池。由于三元锂电池体积更小、能力密度更高、耐低温,目前正广泛应用于新能源汽车上,比如我们熟知的 特斯拉 ,旗下所有车型都是采用了三元锂电池。
理论上来讲,三元锂电池寿命是2000次充放电循环,我们算作一天一充,也能维持5年多。不过实际上使用与理论还是有区别的,如果进行1000次充放电循环,实质上三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电只能跑原来 里程 的一半。所以如何避免这种情况呢?随用随充,不要把电耗尽才去充电。另外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池衰减。(图/文/摄: 许双和) @2019