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磷酸铁锂有什么优点?哪种比三元锂性能更好?

作者:admin    来源:未知    发布时间:2021-08-02 10:22    浏览量:
  阳极材料实际上是我们常见的石墨。石墨天然有很多空穴,导电性好,所以它捕获电子的能力比阴极材料大得多。因此,对于锂离子电池来说,重要的瓶颈就卡在了负极材料上。这也是各大电池公司为了提高锂离子电池的充电容量(能量密度)不断提高正极材料性能的原因。我们经常提到的三元锂和磷酸铁锂是正极材料。

  锂离子电池的充放电原理

  锂离子电池之所以能充放电,是充电时电能转化为化学能,放电时化学能转化为电能的过程。简单来说,锂离子在充电时从正极材料通过电解液嵌入负极材料;放电时,锂离子从负极材料通过电解液嵌入正极材料,而电子则通过外电路形成电流。就锂离子电池而言,负极材料的性能至关重要,必须具有良好的导电性、与电解质的良好相容性和优异的稳定性。

  磷酸铁锂与三元锂的性能差异

  磷酸铁锂离子电池安全性高,循环寿命长。实验证明,经过1600次充放电循环后,磷酸铁锂离子电池仍能保持80%的充电容量。

  而且,在大功率放电过程中,磷酸铁锂离子电池的性能也非常稳定。这就是我们经常遇到的使用场景:加速或高速行驶时,电池需要大功率放电,而在这个过程中,电压的稳定可以让车辆有更好的性能。而且电池在大功率放电过程中实际容量会下降,这也是电动汽车在高速行驶时续航里程会下降的原因之一,而磷酸铁锂离子电池在稳定性方面的表现非常突出。

  用于纯电动车辆的电池组和电机组件

  磷酸铁锂的另一个优点是安全性高。它能承受700-800的高温,在穿刺、撞击、短路等极端条件下不会释放氧分子,因此不会剧烈燃烧爆炸。这也是比亚迪在载客人数较多的公交车上依然使用磷酸铁锂离子电池的原因。因为乘用车的乘客量大,对安全性的要求比乘用车更高,但对重量和体积不太敏感,所以磷酸铁锂是一个非常好的选择。

  但是磷酸铁锂也有两个不容忽视的缺点:一是能量密度比较低,重量大,体积大;二是对温度相对敏感。低温环境下,充电量会明显减少。由于能量密度达不到国家150瓦时/公斤的要求,不适合在乘用车上大规模使用。

  电池类型对电动汽车的性能有什么影响?

  具有水冷系统和平衡控制的电池组组件

  目前三元电池有两种重要的技术路线,即镍钴锰和镍钴铝,其中镍钴锰的组合最具代表性。它结合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂的优点,实际上将三种材料集成在一起。因此其综合性能优于单一材料,能量密度可超过200瓦时/千克,因此能量密度是三元锂最大的优势。但与磷酸铁锂相反,三元锂安全性较差,最大耐受温度为250-300。因此,遇到撞击和穿刺时,很容易引起火灾和爆炸。因此,整个电池组的冷却系统和热管理系统应该以更高的成本开发和设计。

  三元锂离子电池在高速下得到广泛应用

  由于国家在乘用车品类上的政策引导,将能量密度放在了相对较高的位置,所以所有车企都在推广或替代三元锂离子电池。就连之前已经掌握了磷酸铁锂技术优势的比亚迪,也在逐步用三元锂替代其车型中使用的动力锂电池。这些模式包括唐朝、秦朝和腾势。虽然三元锂离子电池目前还没有上市,但有消息称,三元锂离子电池将在下一轮新产品中使用。

  包括日本厂商的雅阁和凯美瑞混动版,最新的车型也采用了三元锂离子电池。使用三元锂后,由于能量密度显著增加,电池体积和重量减少,乘客舱或行李箱腾出了更多实用空间。因此,总的来说,三元锂离子电池在当前的政策环境下优势更加明显。

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