本文目录一览:
- 1、磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池,谁才是锂电池王者?
- 2、INR18650是什么电池
- 3、三元锂电池寿命一般是几年
- 4、磷酸铁锂电池圆柱形与方形一样吗
- 5、三元锂和磷酸铁锂寿命哪个长
- 6、三元锂电池寿命有多久?
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。
INR18650是什么电池
INR18650是圆柱形三元锂电池。
INR18650 I表示锂离子,N表示镍,R是圆形圆柱的意思。18650表示18毫米直径65毫米高的圆柱形电池,单节标称电压一般为:3.6V 或3.7V。充电电压一般为:4.20V (钴酸锂为4.2V-4.3V)。最小放电终止电压一般为: 2.75V ,低于这个电压容易导致电池容量严重下降乃至报废。
INR18650锂离子电池具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点,因而得到了普遍应用——许多数码设备都采用了锂离子电池作电源。
扩展资料:
18650电池寿命理论为循环充电1000次。由于单位密度的容量很大,所以大部分用于笔记本电脑电池。
除此之外,因18650在工作中的稳定性能非常好,广泛应用于各大电子领域:常用于高档强光手电、随身电源,无线数据传输器,电热保暖衣、鞋,便携式仪器仪表,便携式照明设备,便携式打印机,工业仪器,医疗仪器等
三元锂电池寿命一般是几年
三元锂电池寿命一般是五年。
按照目前三元锂电池的技术水平,如果使用得当,在电动汽车上起码可以使用5年以上了。如果使用不当,则2-3年锂电池寿命就衰减完了。所谓使用得当与否,主要是看是否能够遵守浅充浅放的原则,不要过度使用。
动力锂离子电池寿命可达2000次循环,电池管理系统可限制“过充过放”目前锂电寿命有多长决定动力锂离子电池使用寿命的因素有很多,包括体系本身的特性,也包括制造工艺、使用工况等。优质的电池体系,外加科学的系统管理,可以达到很长的使用寿命。
三元锂电池能量密度高,可超过200WH/Kg;电压平台高。电压平台是电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本,因此对电池材料的选用,有重要的意义。电压平台越高,比容量越大,肯定同样体积、重量。
锂电池
锂电池是以锂金属或锂合金为阳极材料,使用非水电解质溶液的电池。锂电池与锂离子电池不一样的是,前者是一次电池,后者是充电电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高,所以锂电池长期没有得到应用。
磷酸铁锂电池圆柱形与方形一样吗
【太平洋汽车网】磷酸铁锂电池圆柱形与方形不一样,圆柱形电池一般为液态锂离子电池;而方形中,金属外壳的一般为液态锂离子电池,铝塑软包的一般为聚合物锂离子电池;液态锂离子电池的循环寿命更长。
圆柱锂电池与方型锂电池结构区别圆柱锂电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、钴锰混合、三元材料不同体系,外壳分为钢壳和聚合物两种,不同材料体系电池有不同的优点。
目前,圆柱主要以钢壳圆柱磷酸铁锂电池为主,这种电池的表现为容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流放电、电化学性能稳定、使用安全、工作温度范围宽、对环境友好。广泛应用于太阳能灯具、草坪灯具、后备能源、电动工具、玩具模型上。
一个典型的圆柱电池的结构包括:正极盖、安全阀、PTC元件、电流切断机构、垫圈、正极、负极、隔离膜、壳体。
方型锂电池通常是指铝壳或钢壳方形电池,方型电池的普及率在国内很高,随着近年汽车动力电池的兴起,汽车续航里程与电池容量之间的矛盾日渐突显,国内动力电池厂商多采用电池能量密度较高的铝壳方形电池为主,因为方形电池的结构较为简单,不像圆柱电池采用强度较高的不锈钢作为壳体及具有防爆安全阀的等附件,所以整体附件重量要轻,相对能量密度较高。方型电池采用卷绕和叠片两种不同的工艺。
圆柱锂电池与方型锂电池的对比电池形状:方型锂电池可以是任意大小,所以是圆柱电池不能比的。
倍率特性:圆柱形锂电池焊接多极耳的工艺限制,所以倍率特性稍差于方形。
采用相同的正极材料、负极材料、电解液所以理论上放电平台是一致的,但是方型电池内阻稍占优势,所以放电平台稍微高一点。
产品质量:圆柱锂电池工艺非常成熟,极片公有二次分切缺陷机率低,且卷绕工艺较叠片工艺成熟度及自动化程度都要高叠片工艺目前还在采用半手工方式,所以对于电池的品质存在不利影响。
极耳焊接:圆柱锂电池极耳较方形锂电池更易焊接,方型电池易产生虚焊影响电池品质。
PACK成组:圆柱电池相对具有更易用特点,所以PACK方案简单,散热效果好,方型电池PACK时要解决好散热的问题。
结构特点:方型锂电池边角处化学活性能较差,长期使用电池性能下降较为明显。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
三元锂和磷酸铁锂寿命哪个长
磷酸铁锂电池包相较于三元锂电池,真实寿命要长许多。在同等循环次数下,磷酸铁锂电池的剩余容量也比三元锂电池多不少。
磷酸铁锂电池质量比较好的情况下,衰量可以控制在5%以内,第二年可以在15%以内。三元类型的,1年降幅在7-10%,2年在20-25%。具体也和使用负荷,使用频率有关系,这里只是一个大概的表述。
综合多种因素,铁锂电池的使用特性大致可以表述为:尺寸相对较大,低温性能不好,可以在寿命期内保持相对平缓的衰减速率,一般用8年左右是可以的;但如果在南方使用,磷酸铁锂电池的寿命还要比8年更长一些。
磷酸铁锂电池与三元锂电池的区别
1、能量密度比较
磷酸铁锂电池单体,能量密度为120Wh/kg,成组后为80Wh/kg,三元锂电池单体,能量密度为180Wh/kg,成组后能量密度为110Wh/kg。从数据上来看,在能量密度方面,三元锂电池优于磷酸铁锂电池。
2、安全性
三元锂电池液态电解质易燃易爆,在长期使用过程中容易触发“热失控”,在充放电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜,引起电池短路,造成安全隐患。而磷酸铁锂电池在实际使用中具有耐高温、安全稳定性强、循环性能更好的优势。
3、成本方面
由于磷酸铁锂电池不含有贵重金属材料,因此原材料成本就可以被压缩的非常低廉。而三元锂电池是以镍钴锰酸锂做为正极材料,石墨作为负极材料的锂电池,因此成本会比磷酸铁锂电池贵很多。
4、应用领域
根据电车汇数据智库部数据显示,新能源客车的电池主要为磷酸铁锂,使用锰酸锂电池的客车也占比较高,而三元锂电池因为其优势成为乘用车商业化首选。
三元锂电池寿命有多久?
根据浅充浅放来计算的话,循环寿命至少有1000次。如果使用得当,在电动汽车上起码可以使用5到8年左右的时间。
根据电池的标准,三元锂电池的寿命是由电池的循环次数来进行决定,而三元锂电池的容量是会随着充放电次数的增加而不断衰减的。在相关实验室中,以1C的充放电倍率给三元锂电池持续充放电,经过1000次充电循环后,电池容量降至新电池状态的80%。
具体来说,在使用的过程中,由于使用不当,导致锂电池内部会发生不可逆的电化学反应导致容量下降,比如电池内部的电解液的分解,电池内部的活性材料的失去了活性等都会直接导致三元锂电池寿命锐减。
当然,电动汽车动力电池使用寿命终结,并不是说电池不能充电,也不能放电,而是说此时电池的放电量与新电池状态相比下降较多,继续使用的话,会给用户带来较差的用车体验。
由于动力电池使用寿命标准是前几年制定的,那时候电池容量小,电动汽车续驶里程短,衰减到新电池80%以下,的确感觉续驶里程缩短了很多。比如续驶里程本来有200公里的,电池衰减到80%了,行驶160公里就要充电了。现在电动汽车续驶里程已经较高,衰减20%对用户的用车感受已经没有那么大了。