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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    三元聚合物鋰電池的發展為甚么受到了妨礙呢?

    2021-02-18 ryder

    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,關鍵在于如何牢牢地控制。


    磷酸鐵鋰電池與三元里電池:不同類型新能源車的電池


    說完了電池的情況,筆者認為關于新能源汽車的情況,還要和大家簡單解析一下電池在車輛中的用途。畢竟購買純電動車的消費者依然占少數,更多朋友所關注的是混合動力汽車。而混合動力汽車嚴格來說可以分成三種:一般混合動力汽車,插電式混合動力汽車和增程式混合動力汽車。


    上面三種汽車中電池容量的排列從小到大恰好是一般混合動力汽車<插電式混合動力汽車≤增程式混合動力汽車。一般混合動力汽車的電池不可充電,電池用于啟動和急加速狀態;插電式混合動力汽車的電池在一般混合動力汽車電池的基礎上增大容量且可充電,具備更加出色的加速能力和省油能力;而增程式混合動力汽車的發動機用于驅動電機發電,更傾向于純電動車。


    這三種混合動力汽車模式各有利弊,在現階段的主力也是以一般混合動力和插電式混合動力為主。正是因為三種混合動力汽車的特質均有關于電池壽命和工作環境的共同點,因此無論是購買采用何種模式的混合動力汽車,消費者都要注意相關的參數,如電池材質、使用環境和最佳工作狀態等。與此同時,廠商也應當在設計過程中嚴格把控電池質量和相關安全設置,確保使用的安全高效。

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