電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
磷酸鐵鋰電池：是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰電池。其特色是不含鈷等貴重元素，原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題。其工作電壓適中（3.2V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環壽命長，在高溫與高熱環境下的穩定性高。
優勢相比目前市面上較為常見的鈷酸鋰和錳酸鋰電池來說，磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優勢：更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬（原材料成本低）、支持快速充電、工作溫度范圍廣。
缺點磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導致鋰電池的能量密度較低；材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差；產品一致性差；知識產權問題。
三元聚合物鋰電池：正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰電池。據清華大學歐陽明高解釋：本次調查中所稱的"三元"材料，指的是正極是三元，負極是石墨的通常說法中的"三元動力鋰離子電池"。而在實際研發使用中，還有一種正極是三元，負極是鈦酸鋰的，通常被稱為"鈦酸鋰"，其性能比較安全，壽命比較長，不屬于一般所說的"三元材料。"
優勢三元鋰電池能量密度高，循環性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的不斷改進和結構完善，電池的標稱電壓已達到3.7V，在容量上已經達到或超過鈷酸鋰電池水平。
缺點三元材料動力鋰電池緊要有鎳鈷鋁酸鋰電池、鎳鈷錳酸鋰電池等，由于鎳鈷鋁的高溫結構不穩定，導致高溫安全性差，且pH值過高易使單體脹氣，進而引發危險，目前造價較高。
比較之下，三元聚合物鋰電池的確有著更優于磷酸鐵鋰電池的特質，然而為甚么它的發展卻受到了妨礙呢？新能源汽車的發展關鍵，同樣是困擾著移動數碼產品的關鍵電池的發展。要怎么樣在安全的情況下保證電池技術能夠滿足消費者日益成長的需求，不僅是汽車科技相關行業人員，還是科研工作者在全范疇的追求
然而可能某些消費者的腳步會因為某些原由暫時停下對新能源車的好奇，這是因為多少都會被新能源車各種自燃的事件心有余悸。而這也正是筆者今天為甚么要寫這篇文章的原由。須知道不知道新能源車的根本--能源模塊的優劣，而且不知道使用過程中要留意的事項的話，其實和買一顆按時炸彈放在身邊并沒有哪些不同。
磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電極材料是目前最安全的鋰電池正極材料，加上其循環壽命達到2000次以上，標準充電（5小時率）使用，可達到2000次的循環性特點，再加上由于產業成熟而帶來的價技術門檻和技術的下降，使得很多廠商出于各種因素考慮都會采用磷酸鐵鋰電池。可以說新能源汽車的興起，和磷酸鐵鋰電池有著不可或分的關系。
不過，磷酸鐵鋰電池有一個致命性的缺點，那就是低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒有處理這一問題。研究聲明，一塊容量為3500mAh的電池，倘若在-10℃的環境中工作，經過不到100次的充放電循環，電量將急劇衰減至500mAh，基本就報廢了。這關于我國幅員遼闊，冬天低氣溫的確較多的綜合國情來說，的確不是一件好事。
此外，材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差，這也是導致很多純電動車續航能力并不能達到標稱值的緊要原由。因此，我們可以看到國內有不少的新能源汽車（無論是純電動還是混合電動），或者是一些比較廉價的新能源汽車，會出于不同的原由選擇磷酸鐵鋰電池。可以說，磷酸鐵鋰電池的使用，關于新能源汽車量產落地以及推廣，都有著不可漫滅的奠基用途。
比較之下，三元聚合物鋰電池的確有著更優于磷酸鐵鋰電池的特質，然而為甚么它的發展卻受到了妨礙呢？
三元聚合物鋰電池
三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰電池，三元復合正極材料前驅體產品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以依據實際要調整。三元鋰電池能量密度更大，但安全性常常受到懷疑。
之所以會有這樣的原由是即便這兩種材料都會在到達一定溫度時發生分析，三元鋰材料會在更低的200度左右發生分析，而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學反映更加劇烈，會釋放氧分子，在高溫用途下電解液迅速燃燒，發生連鎖反應。說簡單點，就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。不過要留意的是，我們提到的是材料，而不是已經成為成品的電池。
正因為三元鋰材料有這樣的安全隱患，所以廠商也在努力往抑制出現事故的方向走。依據三元鋰材料容易熱解的特性，廠商在過充保護（OVP）、過放保護（UVP）、過溫保護（OTP）、過流保護（OCP）這幾個環節上都會下不少的功夫。所以自燃事件更多是應當考量廠商在這幾個環節的功能是不是落實到位，而不是簡單的因噎廢食。
那么這兩種電池今朝的使用情況又是如何的呢？讓我們來關注一組數據。去年十一月，磷酸鐵鋰電池的電動大巴裝機量占到了64.9%，三元鋰電池裝機量惟有27.6%。相反，在純電動乘用車市場，三元鋰電池在去年十一月的裝機量超過76%。
可以看出，三元鋰電池自身能量密度更大的優點，應當是要作為將來汽車新能源存儲設備而生的。而今朝發生相關的安全事件，在新能源汽車的普及依然處于初級階段的時候，可以稱得上是一件好事。很多新能源汽車相關公司為了能夠完成搶占市場和獲得政策支持的雙重目標，放寬技術要求，大量加工經不起長時間反復使用的能源組件。汽車工作的環境是嚴苛的，長時間使用這些零部件，發生安全事故的原由難免大大增高。
因此我們可以認為在我國電動車百人會上工業和信息化部裝備司司長張相木發表要對三元鋰電池客車的安全性能進行評估，是國家有關部門有意從政策層面上進行一次標準的界定，以促使行業標準的出現。無論是關于消費者還是廠商，在將來都有著相當積極的意義。因此沒有必要因為在網上片面地看到三元鋰電池的安全事故消息就裹足不前，材料都是會有危險的，關鍵在于要怎么樣牢牢地控制。
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