本文目录一览:
- 1、圆柱/方形/软包电池 哪种形式的汽车动力电池更好更安全?
- 2、锂电池分类及安全性
- 3、三元锂电池不安全为什么还用?
- 4、软包锂电池是否可以自燃,为什么?如何安全放置软包锂电池?
- 5、电动车上,锂电池和铅酸电池哪个更安全?哪个相对更容易爆炸?
圆柱/方形/软包电池 哪种形式的汽车动力电池更好更安全?
随着新能源汽车产业的大力发展,这两年我们慢慢地了解了很多新的知识点,其中动力电池就是常被提及的内容之一,不过大家一般都是从新车宣传中了解到电池的成分:三元锂、磷酸铁锂等,但对于电池封装了解得并不多。这看似只是电池组的外包装的区别,但却对性能有很大的影响。本文为大家科普一下汽车动力电池常见的三种封装方式:方形电池、软包电池和圆柱电池,它们三者谁的性能更好更安全?未来谁将会占据优势呢?
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先来看一组数据:2021前三季度国内新能源汽车销量约182.6万辆,同比增长46%;动力电池装机量约82.42GWh,同比增长152%。今年国内的新能源汽车呈现出大幅增长的态势。而三种封装形式的电池中,2021前三季度方形动力电池装机量约69.47GWh,同比增长175%;软包动力电池装机量约6.33GWh,同比增长212%;圆柱动力电池装机量约6.63GWh,同比增长23%。可以看出来,国内市场方形电池相比于软包动力电池和圆柱动力电池仍然是绝对的主流。目前这种态势是如何形成的?我们需要对三种电池有一个详细的了解。
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方形电池指铝壳或钢壳方形电池,从上述数据也能看出,方形电池的装机量在国内相比其他二者遥遥领先,这也有一定的原因。方型电池采用卷绕和叠片两种不同的工艺,对电芯的保护作用更好。由于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。
异形电池,图片源于网络
同时,由于方形电池的外壳可以实现定制化生产,所以根据市面上不同的新能源车的产品型号可以有成千上万种电池外壳形状,其实这一点对于“油改电”车型非常友好,因为这些基于燃油车平台改造的电动车由于原生结构原因,必须从油箱、排气管路等位置“偷”出空间来放置电池包,但空间又不规整,所以只能找电池企业定制化生产“异形电池”,所以这里也交大家一个小窍门:看一台车是不是“油改电”,别光听厂家宣传,就看它的电池是不是异形电池。
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当然方形电池外壳的千变万化相对应的一个负面影响就是无法实现统一化标准生产,对于后续新能源车的电池置换、通用是一个较大的问题,尤其对于商业化运营车辆或私人车辆后续使用而言很难形成统一化生产改装。
比亚迪刀片电池,图片源于网络
目前国内市场常见的诸如宁德时代、比亚迪、国轩高科等大大小小电池企业大都涉及方形电池业务;而从车企和产品看,我们熟知的采用CTP技术的比亚迪刀片电池、广汽埃安弹匣电池等都属于方形电池,另外头部新势力蔚来ES8ES6EC6、理想ONE等车型都是。
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这个离我们的生活最为贴近,遥控车上的5号电池就是圆柱电池,而新能源车上的电池就是由数千个“5号电池”组成的。当然它们并不是5号电池,而是另外一种型号。圆柱电池主要以钢壳圆柱为主,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。但同时缺点也十分明显,包括自重较大、圆柱外形导致的空间利用率低、径向导热差导致的温度分布问题等。
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在新能源汽车上最出名的就是特斯拉,它家从一开始就在使用来自松下的18650圆柱电池,可以说在乘用车领域是特斯拉把圆柱电池带了起来。像目前新能源汽车领域常见的圆柱电池分为14650、18650、21700、4680等型号,这些数字命名就是通过电池直径、高度来直接命名的。而从代际看,最新的4680电池将投产上车特斯拉。而国内还有一家新势力:岚图汽车发布的“琥珀电池”也是圆柱电池,它采用了三星电池的2170三元锂电池。
指以铝塑膜为外壳的锂电池,在3C领域渗透率已经超过60%,并逐步扩展至新能源汽车行业。与硬壳电池相比,软包电池具有设计灵活、重量轻、内阻小、不易爆炸、循环次数多、能量密度高等特点。软包电池随着智能手机和平板电脑的普及得到快速发展,因其良好的延展性和高能量密度特点,逐步应用到新能源汽车、储能等领域。能在现有技术水平上提升动力电池的能量密度,在续航里程上进一步缩小和燃油车的差距。
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与硬壳包装相比,软包装能够提升电池安全性、减少电池自耗电、延长使用寿命,并具有设计灵活性。软包装的不足之处在于包装材料铝塑膜机械强度不及硬壳,目前依赖进口、成本较高,目前生产工艺不成熟、标准化程度低等因素也制约着其发展。
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目前搭载软包电池的产品也不算少,奥迪e-tron、日产轩逸纯电、凯迪拉克XT5插电混动等车型都属于这一阵营。不过几年后,可能不会太久,软包电池将迎来新的春天,原因就是全固态电池技术的落地。因为软包电池的那些优点,全固态电池技术大概率会落地到软包电池,续航长、充电时间短、安全性高等优点会让它走向舞台中央。
总结:
目前国内电池产业发展状况中方形电池、圆柱电池和软包电池三种封装形式的情况并不能绝对说明三种技术路线的优劣,只能说明在国内市场环境下龙头电池企业的技术走向,这个这些企业在相关领域的技术积累息息相关。以方形电池为主的市场局面短期内不会改变,但随着全固态电池等技术的突破,这个比例很可能会被打破。
锂电池分类及安全性
一.锂金属电池:锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
二.锂离子电池:锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
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。
软包锂电池是否可以自燃,为什么?如何安全放置软包锂电池?
三元锂电池使用不当都是会存在自然和爆炸的安全隐患,锂电池保存时,电量最好在40%~60%,温度最好在10摄氏度左右,这样容量衰减最慢。鉴于锂电池的续航里程也是比较有限的,多数电动车车主都会以加装增程器的方式来为其电动车达到无限续航,让驾驶驰骋无后顾之忧。
增程器使用建议:
增程器在电量是满格的时候不推荐启动,一般建议在电量只有30%-40%的时候启动是最佳的。满电量的时候启动是没有什么特别好的效果的,为了保护环保,建议在需要的时候启动增程器,电池污染比废气污染更严重,保护电池就是保护环境。不建议在电池没一点电的情况下使用,增程器启动的时候是电启动,在电池一点电都没有的时候启动可能打不着火。
电动车上,锂电池和铅酸电池哪个更安全?哪个相对更容易爆炸?
电动车上,锂电池和铅酸蓄电池哪个更安全?哪个相对更容易爆炸?
1 不管是铅电还是锂电,在新闻中都有报道发生爆炸的事故,因为这是两个大并串的大容量组合,也等于一个隐形炸弹,它是有安全隐患的,但不代表身背炸药包的战士就不安全,这就是说要懂它的安全注意事项!
2 能引起铅电燃烧或爆炸的原因是有短路或大电流放电,超过了它的耐热力就可能鼓包,短接而起火,如果充电器不适配或者故障使电瓶产生鼓包,气化才会有爆炸,你注意防止这两种发生,就是很安全的。
3 对于锂电,以我拆解一块手机4V小电池,因裸露,误将正负引线相碰,把我手指烫了个泡,发生电焊样烧断了引线,你说这功率大不大,实际也是很危险的,可是你注意安全使用:
a)买正品口碑好的锂电组,这样既无二手旧货以次充好的可能,它的焊接点及过流保护做得好。
b)锂电的燃烧和爆炸根源就是当发生超大电流时没有保护措施,或者只是个摆设,就象保险丝一样,让保10A,可在20A电流都不熔断,这就叫隐患。
C)锂电组的捆扎不严有松动,不防震,车子颠动时产生摩擦使线发生碰撞短路引起大电流快速放电,急剧发热才起火或爆炸,你能先了解这种电源的功能和注意事项都是安全的。
d)灌入雨水也不安全
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电动车上安装锂电池和铅酸电池先对了多年在电池维修和更换中,铅酸电池,安全性比较可靠,想发生自然爆炸的比较少见,锂电池活性大,遇到高雅和大电流饭店就会容易造成,自然和爆炸危险性比较大,现在市面上所销售的铁锂电池,还不是太稳定,遇到这种情况也是时有发生。
首先要说明铅酸电池在电池大垒中使用的年限是最长久,安全性能也是比较可靠,也是 社会 中很多使用电池的项目中使用最多的类型,可以看出它的稳定性在 社会 实践中得到大家的认可。
所发生的自然爆炸和火灾这些现象都不是主要有电池引起的,它是背负骂名的!有些人往往把发生火灾的苗头指向它,其实不是这样!
一些车主在长时间给电池充电不断电源,电池和充电器会产生大量的热量,这种发热会传输给线路,直接把线外皮烧裂,同时造成铜丝打火,电动车的塑料制品又比较多是易燃品,就会引发的一些火灾事故。
其实对电池本身来说,它是不可能轻易引发火灾的源头。只有合理的掌握充电时间,使用符合合格标准的线路和线路板以及充电器,在充电的地方避离一些易燃易爆物品。对于铅酸电池来说,还是相对比较安全可靠的。
其次锂电池,在安全性能上,还是有一定的技术欠缺。通过高电压大电流充电和放电中就会容易产生一些高温,电池的结构产生巨变会发生爆炸。
应而在影响了很多生产厂家对这类电池的使用量,一直没有增加起来,由于它的销售价格也比较高,一些技术公关还正在研制和试验中,有待这个技术更加成熟,能效力与广大民众和 科技 利用,这是大家最喜欢得到的消息。
虽然隐藏着一一些安全隐患,确实它在电池的使用中材料物质结构和化学结构,产生的电力持久使用的频率也持久。相对而言在使用年限上是铅酸电池的一倍以上,在产生的功率上可以爆发的强劲,行驶的路程会更长远,也是大家喜欢它的原因之一。
总之,可以证明铅酸电池有它的优势存在;锂电池也有它的优势存在。两类电池在电动车使用中表现出的特点都凸显出来,大家是有目共睹的。但是锂电池的利用率还没有铅酸电池的高,还有待更加提高成熟技术,把稳定性能做实,为广大的市民和 科技 服务才是最理想的成效。
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你好!以目前的电池来说铅酸最安全也最笨重,锂电池最易爆炸,也最轻便,我维修电动车遇到过铅酸电动车失火,当时消防给出的最终认定就是电路老化引起失火,铅酸电池不自燃,不爆炸!
而锂电池活性大,遇到高压或者大电流极易爆炸与损坏,你想想手机锂电池都能炸伤人,那电动车那么大的锂电池爆炸起来更加危险,不过锂电池在使用中小心注意一些,使用专用的配套充电器也没有太多问题!!
铅酸电池最安全,虽然有可能着火,但是那是鼓包漏酸非常严重的情况下,一般只能开10多公里,客人早就更换了。铅是惰性元素,能量密度只有35kwh/kg左右。
锂电池分为三元锂和磷酸铁锂:
1,磷酸铁锂能量密度低,只有120 150左右,比较安全,大量用于电动公交车,电动 汽车 ,比亚迪主要用磷酸铁锂。
2,三元锂高一些,180 230kwh/kg,主要分两种,一种是18650单体电芯,和普通的5号电池一样大,好的18650电芯有防爆阀,比较安全,质量差的单体,没有防爆阀的也不安全。
最不安全的是软包三元锂,薄薄的一层锡纸包裹三元锂材料,容易穿刺,虽然能量密度最高,但是最容易发生爆炸和火灾。
我宁愿重一点,也不要锂电池,说不定哪天爆炸了,是个随身炸弹。
1不抗震。
2不耐高温。
而这两点没法避免,骑车震动你避免的了?夏天放外面暴晒你避免的了?
而铅酸电池就好多了,随便震动,没事,震动,暴晒也不会冒烟爆炸,安全没得说。
再者铅酸旧了还可以换不少钱,到处店铺都可以回收。锂电池旧了只能扔掉,还没地方扔,污染!
全国各地电动车起火爆炸的,百分之九十八都是锂电池,第一不耐高温,第二不抗震,第三如果是安装的时候有沙子或是其他尖锐物品在电池附近,使用久了磨破了也会起火爆炸,铅酸电池不会爆炸最多就是鼓包,就算铅酸电池有爆炸也不会起火,如果是短路造成的铅酸电池高温变形,一旦到了所谓的爆炸临界点铅酸电池一旦电池壳破了或是排气孔泄压了马上就会停止爆炸,也不能说铅酸蓄电池是百分百的安全,但是如果铅酸蓄电池的安全性与锂电池相比较,那铅酸电池可以说安全性高于锂电池安全10倍以上。锂电池就是一个随时随地都可能爆炸的炸弹,谁也不知道给电动使用锂电池什么时候爆炸,没有可预防性。
我是回收电池的,我认为还是锂电池好些,安全性也高,不容易爆炸。推荐买锂电池。
锂电池造价高,使用便携式用电没备!重量轻!而铅电池,身重用于电动车合适野外使用好!而理电池在温度不高情况下使用,减少火暴炸!
应该铅酸电瓶安全些正常情况下,是比较安全的,相反锂电池就不安全了,为什么这么说呢,前段时我准备到回收旧车旧电池那里准备找一组旧的锂电池买回家试车用,因为轻心想方便些,跑几家都是一句话锂电池没敢要,有的都扔河里了,因为放家里会自燃所以很不安全。
朋友们好,我是 电子及工控技术 ,我来回答这个问题。我这些年来用的大部分电池都是铅酸电池,至于锂电池是最近两年才慢慢普及的。除了有铅酸电池和锂电池外,另外还有镍氢蓄电池和镍铬蓄电池这两种,只不过镍氢和镍铬这两种蓄电池由于价格比较高,况且在技术上还不能制造体积大和容量大的电池,在电瓶车上很少见到使用它们。目前使用最多的要数铅酸蓄电池和锂电池了。在这两类电池中,由于铅酸电池价格便宜、工艺成熟、原料充足,目前在电动车上仍然大量使用。针对上述题目的问题,下面我们来聊聊关于电动车电瓶的一些事情。
铅酸电池
目前电动车上主要使用的是铅酸电池和锂电池这两种,下面我先说说铅酸电池,电动车上使用的铅酸电池是有若干块12V电池通过串联形成的,36V的电压可以有3块12V电池串联形成;48V有4块串联组成;60V是有5块串联组成。对铅酸电池来说,如果再细分的话,它又可分为 阀控式铅酸电池 和 胶体铅酸电池 两种。其中胶体铅酸电池在安全性、蓄电量、放电性能和使用寿命等方面要比普通铅酸电池要好些。对于这个两种铅酸电池时,如果在电池外壳上标有“免维护铅酸蓄电池”这样的字样,就说明是普通铅酸电池;如果标有“胶体蓄电池”这样的字,就是胶体铅酸电池。
锂电池
对于锂离子电池来说,它是采用含有锂元素的材料作为电极的电池,锂离子电池在充电时,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,充电的时候,锂离子从正极分离出来,经过电解质嵌入到负极,负极就聚集了大量的锂离子了;当放电时,这个过程就会相反。
从锂离子电池性能来看,由于它的单格电池电压是3.6V,而铅酸电池的单格电池电压是2.1V,比铅酸电池高近二倍,所以锂离子电池不论从它的重量上看,还是从体积上看都比铅酸电池轻许多和小许多,因此装上锂离子电池的电动车要比铅酸电池的电动车轻便许多。
两者电池安全性能的比较
虽然锂离子电池有循环寿命长、也不会污染环境等好多优点,但是它也有一些不好的方面,特别在使用安全上,随着电瓶车锂电池使用的越来越普及,在新闻中我们可以看到锂电池会发生爆炸的事故,就在前几天,我在视频中看到了有人推着锂电池的电瓶车进入电梯,在电梯上行的过程中突然发生了爆炸,整个过程不到十秒钟,火势就起来了。鉴于这样的事故频繁发生,现在电梯都明文规定不允许电瓶车进电梯了,从电瓶车发生的燃烧事故来看,铅酸电池着火一般是附属的塑料着火,而锂电池着火都是锂和附属品着火,锂电池着火一般很难扑灭,现阶段铅酸电池的安全性要比锂电池安全许多。总的来说锂电池容易爆炸,危险比较大,铅酸电池不会爆炸 ,它会膨胀鼓包而已。