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      磷酸鐵鋰有什么優點?哪種比三元鋰性能更好?

      作者:admin????來源:未知????發布時間:2021-08-02 10:22????瀏覽量:
        陽極材料實際上是我們常見的石墨。石墨天然有很多空穴,導電性好,所以它捕獲電子的能力比陰極材料大得多。因此,對于鋰離子電池來說,重要的瓶頸就卡在了負極材料上。這也是各大電池公司為了提高鋰離子電池的充電容量(能量密度)不斷提高正極材料性能的原因。我們經常提到的三元鋰和磷酸鐵鋰是正極材料。

        鋰離子電池的充放電原理

        鋰離子電池之所以能充放電,是充電時電能轉化為化學能,放電時化學能轉化為電能的過程。簡單來說,鋰離子在充電時從正極材料通過電解液嵌入負極材料;放電時,鋰離子從負極材料通過電解液嵌入正極材料,而電子則通過外電路形成電流。就鋰離子電池而言,負極材料的性能至關重要,必須具有良好的導電性、與電解質的良好相容性和優異的穩定性。

        磷酸鐵鋰與三元鋰的性能差異

        磷酸鐵鋰離子電池安全性高,循環壽命長。實驗證明,經過1600次充放電循環后,磷酸鐵鋰離子電池仍能保持80%的充電容量。

        而且,在大功率放電過程中,磷酸鐵鋰離子電池的性能也非常穩定。這就是我們經常遇到的使用場景:加速或高速行駛時,電池需要大功率放電,而在這個過程中,電壓的穩定可以讓車輛有更好的性能。而且電池在大功率放電過程中實際容量會下降,這也是電動汽車在高速行駛時續航里程會下降的原因之一,而磷酸鐵鋰離子電池在穩定性方面的表現非常突出。

        用于純電動車輛的電池組和電機組件

        磷酸鐵鋰的另一個優點是安全性高。它能承受700-800的高溫,在穿刺、撞擊、短路等極端條件下不會釋放氧分子,因此不會劇烈燃燒爆炸。這也是比亞迪在載客人數較多的公交車上依然使用磷酸鐵鋰離子電池的原因。因為乘用車的乘客量大,對安全性的要求比乘用車更高,但對重量和體積不太敏感,所以磷酸鐵鋰是一個非常好的選擇。

        但是磷酸鐵鋰也有兩個不容忽視的缺點:一是能量密度比較低,重量大,體積大;二是對溫度相對敏感。低溫環境下,充電量會明顯減少。由于能量密度達不到國家150瓦時/公斤的要求,不適合在乘用車上大規模使用。

        電池類型對電動汽車的性能有什么影響?

        具有水冷系統和平衡控制的電池組組件

        目前三元電池有兩種重要的技術路線,即鎳鈷錳和鎳鈷鋁,其中鎳鈷錳的組合最具代表性。它結合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰的優點,實際上將三種材料集成在一起。因此其綜合性能優于單一材料,能量密度可超過200瓦時/千克,因此能量密度是三元鋰最大的優勢。但與磷酸鐵鋰相反,三元鋰安全性較差,最大耐受溫度為250-300。因此,遇到撞擊和穿刺時,很容易引起火災和爆炸。因此,整個電池組的冷卻系統和熱管理系統應該以更高的成本開發和設計。

        三元鋰離子電池在高速下得到廣泛應用

        由于國家在乘用車品類上的政策引導,將能量密度放在了相對較高的位置,所以所有車企都在推廣或替代三元鋰離子電池。就連之前已經掌握了磷酸鐵鋰技術優勢的比亞迪,也在逐步用三元鋰替代其車型中使用的動力鋰電池。這些模式包括唐朝、秦朝和騰勢。雖然三元鋰離子電池目前還沒有上市,但有消息稱,三元鋰離子電池將在下一輪新產品中使用。

        包括日本廠商的雅閣和凱美瑞混動版,最新的車型也采用了三元鋰離子電池。使用三元鋰后,由于能量密度顯著增加,電池體積和重量減少,乘客艙或行李箱騰出了更多實用空間。因此,總的來說,三元鋰離子電池在當前的政策環境下優勢更加明顯。

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