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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。
三元锂电池的优缺点
三元锂电池的优点是:体积更小,容量密度更高,耐低温,循环性能更好,是新能源乘用车的主流。缺点:热稳定性差,在250-300℃会分解,三元锂材料的化学反应特别强烈。一旦释放出氧分子,电解液就会在高温作用下迅速燃烧,进而发生爆燃。
三元锂电池又称“三元锂聚合物”,是指以锰酸镍钴或铝酸镍钴为正极材料的锂电池。三元锂电池因其体积更小、容量密度更高、耐低温等优点,被广泛应用于新能源汽车。比如我们熟知的特斯拉,它的所有车型都使用三元锂电池。
三元锂电池的寿命是2000次充放电循环,如果我们把它算作一天一次充电,可以持续五年以上。但是,实际上,使用和理论还是有区别的。
进行1000次循环充放电,其实三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电后只能跑原来里程的一半。那么如何避免这种情况呢?用的时候充电,没电了再充电。此外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池的衰减。
三元锂电池怎么样
三元锂电池又称“三元锂聚合物”,是指以锰酸镍钴或铝酸镍钴为正极材料的锂电池。三元锂电池因其体积更小、容量密度更高、耐低温等优点,被广泛应用于新能源汽车。比如我们熟知的 特斯拉 ,它的所有车型都使用三元锂电池。
三元锂电池也让使用三元锂电池的新能源公交车因为安全问题无法进入新能源汽车目录。三元锂电池热稳定性差,在250-300℃会分解,三元锂材料的化学反应特别强烈。一旦释放出氧分子,电解液就会在高温作用下迅速燃烧,进而发生爆燃。因此,我们可以看到,在极端的碰撞事故中,特斯拉这样的电动汽车仍然存在火灾隐患。
理论上,三元锂电池的寿命是2000次充放电循环,如果我们把它算作一天一次充电,可以持续五年以上。但是,实际上,使用和理论还是有区别的。如果进行1000次循环充放电,其实三元锂电池已经衰减了50%,也就是说充满电后只能跑原来里程的一半。那么如何避免这种情况呢?用的时候充电,没电了再充电。此外,优秀的电池管理系统也能减缓三元锂电池的衰减。
三元锂电池寿命长,真的是这样吗?
随着新能源 汽车 的续航里程受到限制,如何提高续航能力影响了整个市场。而在电池行业,三元锂电池凭借着众多的优势迅速的占领了3C、 汽车 等市场,并逐渐取代传统铅酸蓄电池。对于传统电池来说,三元锂电池具有寿命长,节能环保无污染,维护成本低,充放电完全,重量轻等等优势,在一些宣传的资料里,有人认为三元锂电池寿命长,真的是这样吗?它的生命循环周期究竟多少次呢?让我们来揭开真相。
什么是三元锂电池?
在自然界中,锂元素是最轻的、原子质量最小的金属,锂化学性质活泼,极易失去电子被氧化为Li+,标准电极电位为-3.045V,电化学当量为0.26g/Ah,锂元素的这些特点决定了它是一种具有很高比能量的材料。三元锂电池是指采用镍钴锰三种过渡金属氧化物为正极材料的锂二次电池。它充分综合了钴酸锂良好的循环性能、镍酸锂的高比容量和锰酸锂的高安全性及低成本等特点,利用分子水平混合、掺杂、包覆和表面修饰等方法合成镍钴锰等多元素协同的复合嵌锂氧化物,是目前被广泛研究和应用的一种锂离子可充电电池。
理论寿命仅是中等水平
三元锂电池寿命是在使用到一定程度后,容量衰减程度比例所计算的,直接到容量寿命为零终止。业内算法一般是三元锂电池充满电之后放电一次,这叫循环寿命。在使用过程中,锂电池内部发生不可逆化学反应会造成电池容量的下降,比如使用不当的情况,或者极高温或者极低温情况下使用。比如电解液的分解,活性材料的失活,正负极结构的坍塌导致锂离子嵌入和脱嵌的数量减少等等。实验标明,更高倍率的放电会导致容量更快的衰减,如果放电电流较低,电池电压会接近平衡电压,能释放出更多的能量。
三元锂电池理论寿命为1200次完全充放电,也就是完全循环寿命,按使用频率来说,三天一次完全充放电,一年120次完全充放电,三元锂电池使用寿命达到十年,即使使用过程中有损耗或者充放电天数减少,也可以达到八年,注意,这里说的是容量寿命,在八年之后三元锂电池的容量还会有百分之六十以上,这是标准性所在。
三元锂电池能快充吗
【太平洋汽车网】三元锂电池能快充,充电前,锂离子电池不需要专门放电,放电不当反而会损坏电池。充电时尽量以慢充充电,减少快充方式;时间不要超过24小时。电池经过三至五次完全充放电循环后其内部的化学物质才会被全部“激活”达到最佳使用效果。
三元锂电池怎么充电
1、用配套的充电器,将三元锂电池充满后,辅充一个小时,就可以了。
2、放电到还剩20c/o左右,再充电,过度放电会损坏三元锂电池。
3、三元锂电池充电时尽量一次充满。
事实上,浅放浅充对于锂电池更有益处,只有在产品的电源模块为锂电做校准时,才有深放深充的必要。所以,使用锂电池供电的产品不必拘泥于过程,一切以方便为先,随时充电,不必担心影响寿命。
一般来说,进口的三元锂电池充放电次数可达到约3000次左右,国产的大概也就是800-1000次。三元材料在锂电池比能量、比功率、大倍率充电、低温性能等方面有优势,循环性能方面则是磷酸铁锂材料优势明显,在安全方面磷酸铁锂电池也优于三元材料。
三元锂电池正确充电方法方法
一、锂离子电池出厂前,厂家都进行了激活处理,并进行了预充电,因此三元锂电池均有余电,锂离子电池按照调整期时间充电,这种调整期需进行3~5次完全充放电。
方法
二、充电前,锂离子电池不需要专门放电,放电不当反而会损坏电池。充电时尽量以慢充充电,减少快充方式;时间不要超过24小时。电池经过三至五次完全充放电循环后其内部的化学物质才会被全部“激活”达到最佳使用效果。
方法
三、请使用原厂或声誉较好的品牌的充电器,锂电池要用锂电池专用充电器,并遵照指示说明,否则会损坏电池,甚至发生危险。
方法
四、新买的三元锂电池,那么前3~5次充电一般称为调整期,应充14小时以上,以保证充分激活锂离子的活性。锂离子电池没有记忆效应,但有很强的隋性,应给予充分激活后,才能保证以后的使用能达到最佳效能。
方法
五、三元锂电池必须选用专用充电器,否则可能会达不到饱和状态,影响其性能发挥。充电完毕后,应避免放置在充电器上超过12小时以上,长期不用时应使电池和移动电子产品分离开来。
三元锂电池最佳充电电流给锂电池充电最好是电池容量的0.37C,就是容量的0.37倍,64AH的电池,充电电流在23A左右就够了。过大充电速度快效果就差,充完了电池电压掉的就快。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)