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特斯拉三元锂电池可以充满吗
特斯拉三元锂电池可以充满。特斯拉用三元锂电池不用铁锂电池的原因。相信很多关注电动汽车的朋友对于三元锂电池不会陌生,大名鼎鼎的特斯拉采用的就是这种电池。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。
特斯拉用的三元锂电池,因为这款电池的密度高,质量轻,而且续航能力不差。它最大的缺点就是安全性和稳定性略差,还非常规,更重要的是它容易发生失火、爆炸的情况。特斯拉通过有效的电力管理系统解决了三元锂电池的安全性问题,并使单位成本却远低于其他电动车型,大约为416美元/kWh。
很多人说特斯拉用松下的三元锂电池就是有良心的象征,比亚迪用铁锂电池就是偷空减料,这是不对的。电池还有很长一段的路要走,谁好谁坏还没有定论。
说来说去,为了让纯电动汽车跑的更远,能量密度更高的电池更受青睐。
特斯拉使用三元锂电池的原因是什么?
一、低温放电性能更好我国幅员辽阔,气候复杂,从最北端的东北三省到最南端的海南诸岛温度变化非常丰富。以北京为例,作为电动汽车的主力市场,北京夏季最高温度在40°C左右,而冬季则基本保持在零下16°C左右,甚至更低。这样的温度区间显然适合低温性能更佳的三元锂电池。而注重耐高温性能的磷酸铁锂电池在北京的冬季会显得有些乏力。
二、能量密度更高不同于体积庞大的电动巴士,对于家用电动汽车来说,空间永远是第一位的。能量密度较低的磷酸铁锂电池将会占据原本就不多的汽车空间,并且由于更重的质量,在使用时的放电续航也会受到比较大的影响。相对而言能量密度较高的三元锂电池在解决重量问题的同时也为家庭用车节省出了空间。
三、充电效率更高除了续航之外,充电也是电动汽车在实际使用中的重要环节,而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。
四、循环寿命可以放心对于家庭用车来说,三元材料和磷酸铁锂动力电池的额定循环寿命都远远超过了实际用户的使用习惯,因此在使用寿命上可以完全放心。
与磷酸铁锂电池相比,特斯拉MODELS使用的三元锂电池在重量能量密度上要高出许多,约为200Wh/kg,这也就意味着同样重量的三元锂电池比磷酸铁锂电池的续航里程更长。
(图/文/摄: 问答叫兽) 奔驰S级 问界M5 理想ONE 别克GL8 小鹏P5 小鹏汽车P7 @2019
三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好
三元锂电池更好一点。
主要区别在于锂电池环保电池可以循环使用。而磷酸铁锂电池不属于环保材料是不能循环使用的,并且电力也差一点。而且三元锂电池的能量密度要比磷酸铁锂电池更高,并且三元锂电池的重量也要比磷酸铁锂电池更高。
磷酸铁锂电池与三元锂电池相比,有一个致命的缺点,那就是在冬季使用磷酸铁锂电池的电动汽车续航里程衰减是比较厉害的。
两种电池的选购建议:
南方地区建议选择磷酸铁锂版本的,高温的稳定性好,低温的损耗虽然大但是那里几乎没有太低的温度。北方地区的用户建议选择三元锂电的版本毕竟冬天来了,能减少充电次数也更方便出行。
东北地区的用户不建议选择电动车,低温持续的时间太长,对于电池简直就是摧残,况且大部分电动汽车都是后驱车,下雪过后非常不方便。
三元锂电池和磷酸铁锂电池哪个好?有什么区别?
请看我写的下面文章:
9-6. 常见的六种锂电池各有什么特点?
答:最早的锂电池发明在上世纪七十年代,但锂是非常活泼的金属,因而安全性差,很容易起火或爆炸而搁置,无法推出产品。直到1991年日本索尼公司搞了锂离子电池才使锂电池逐步走上商用化之路。
锂离子电池是用一些不太活泼的金属来中和金属锂的活性,不使用金属锂而使用钴酸锂(LiCoO2),解决了金属锂太活泼的问题。锂离子电池具有容量大(200Wh/Kg,铅酸电池才40Wh/Kg),自放电小(0.1%/天,而铅酸电池1%/天),单格电势高(3.6V,铅酸电池2.0V),寿命较长(800次充放电循环)等优点,很受小型移动设备,如照相机、摄像机、手机、笔记本电脑的欢迎。但由于安全性差,不能制成大型,不能用于电动汽车上。
锂离子电池还有锂聚化物电池,就是电池的正极、负极或隔膜中其一或其二使用高分子聚化物制成,这种电池可以软包装(使用铝塑复合材料做外壳),因此避免了爆炸,可以做成任意形状,最薄可实现0.5mm,但聚化物电池和锂离子电池的工作原理是一样的,都是不依靠分解金属来产生电能,充电时,锂离子从正极通过电解液和多孔隔膜跑到负极去,放电时再回来。
为解决安全性问题和降低成本,1996年日本研制成功锰酸锂(LiMn2O4)电池,相对于锂离子的钴酸锂(LiCoO2)电池,安全性好很多,由于不再使用价格昂贵的“钴”,成本也下降不少。但缺点是容量和寿命均下降了四分之一,只有150Wh/Kg,600次循环。
人们发现使用镍代替钴不但可以降低成本,还可以提高容量,但寿命会下降很多,人们实验着用镍、钴、锰三种金属按不同比例,经过多次实验,于2008年制成了镍钴锰酸锂(LiNiMnCoO2)电池,这就是大名鼎鼎的“三元锂电池”。
三元聚化物锂电池的优点是:容量大(220Wh/Kg),单格电压也是3.6V,寿命比钴酸锂电池长一倍,可达1500次循环。安全性较好,低温下仍能输出电能(-5°C,可输出90%的电量,-15°还有75%的电量);成本也较低。具有综合性价比最高,目前,绝大部分电动轿车都是使用的这种锂电池。
还有另外一种三元锂电池是镍钴铝酸锂(LiNiCoAlO2)电池,这种电池具有最大的比容量(260 Wh/Kg),但寿命只有500次循环,安全性也不大好。
以上四种锂电池(钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂)的安全性都不是非常好,在高温、大负荷、短路、碰撞、过充电这些极端的情况下,容易发生起火或爆炸等事故。为了避免以上事故的发生,人们研制了两种安全性很好的锂电池:
磷酸铁锂(LiFePO4)电池,这种电池的优势是:成本低,它既不用钴,又不用镍。除了必须的锂之外,只是用了很便宜的铁和磷,这就大大的降低了成本。另一个优点是:寿命长,一般可达2000次循环,最重要的优点是:安全性很好,在极端情况下也不会自燃和爆炸。被广泛使用在大型客车和公交车上。
但磷酸铁锂电池也有弱点:单格电压低,只有3.2V;容量只有150Wh/Kg;低温性能很差,在摄氏零下10度的环境中,经过100次充放电,容量会降低到初始值的七分之一,基本就报废了。所以不能在我国东北地区使用,只能用在我国南方。另外,制造的工艺学也不好,使电池的一致性差,制成电池组后寿命只有700次左右(容量不相同的电池串联或并联,容量小的最先损坏)。
钛酸锂(Li4Ti5O12)电池,这种电池是比较安全的锂电池,寿命也最高,可达5000次循环充放电。但缺点是:单格电压最低,只有2.4V,容量也最小,容量70Wh/Kg,只是比酸铅电池大一点点而已。
三元锂电池与磷酸铁锂电池的特性是什么各有什么优缺点?
磷酸铁锂电池
优势:磷酸铁锂中的P-O共价键的键能很大,所以稳定性很强,不容易分解,高温或者过充都不会使其结构崩塌。正是因为其结构难以被破坏,所以共价键另一端的氧原子就会很老实,很难被氧化而释放。所以磷酸铁锂有很好的耐高温性,基本上温度到了500°C左右,也不会把P-O共价键破坏,释放出氧气来(满电状态下,磷酸铁锂电池要700°C左右才会发生热分解)。这就解释了为什么基于磷酸铁锂而来的刀片电池,在经过针刺后依然没有起火自燃。
劣势:磷酸铁锂因为其结构中相邻的FeO6八面体通过共顶点连接,这种结构使得其导电率低;同时,三维空间网状橄榄石结构的磷酸铁锂形成了一维的锂离子传输通道,限制了锂离子的扩散,所以它的充放电效率就受到影响。低温环境下,材料活性降低,能够发生移动的锂离子数量减少,因此磷酸铁锂在低温情况表现不佳。
三元锂电池
优势:凭借锰很强的结构支撑作用(三元材料结构不容易坍塌),搭配镍对正极材料能量的提高,在相同体积的情况下,三元材料具有的电量比磷酸铁锂更多。
此外,三元材料的另一个突出优点在于低温性能,客观的说,是由于磷酸铁锂的表现比较糟糕,才凸显了三元的低温表现。因为磷酸铁锂PO4极性太强,对Li束缚能力大,扩散系数就低。而三元材料则没有这个问题,因此在低温环境下,充放电受到的影响较小。
劣势:当然三元材料也有自己的缺点,三种元素本身不耐高温,极端情况下会释放氧分子,同时其自身的循环寿命也较磷酸铁锂有差距,由此可见三元也并不是全场景通吃。热稳定性确实是三元材料的一个痛点,元素结构使得其对氧的束缚低,这就需要在后天的电池设计中针对这个弱点加以特别关照,就好像车辆的保险杠一样。