鉅大LARGE | 點擊量:1108次 | 2020年08月11日
鋰電池內部的秘密介紹
在電動車出行領域,提到鋰電池不得不提特斯拉,作為行業風向標的品牌,近期磷酸鐵鋰版的特斯拉Model3現身工信部第333批《產品公告》,引起鋰電池材料領域的一次大地震,特斯拉都開始從三元鋰轉向了磷酸鐵鋰了。
在我們電動兩輪車行業,提到電動車鋰電池,我們首先想到的是什么?相信大多數人的回答是:“會爆炸!”
那么到了2020年,鋰電池這種“火爆”脾氣還在嗎?鋰電池大多選用什么樣的材料?怎么做才能讓鋰電池更安全?今天我們來一一討論。
01
揭秘鋰電池為何“暴脾氣”
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
首先我們要明白鋰電池的構成是怎么樣的,現在市面上的鋰電池都是由4部分構成:正極材料、負極材料、電解質、隔膜與粘結劑材料。
導致鋰電池脾氣火爆的原因在于鋰電池的正極材料:Li元素很活躍,一旦遭到外力影響,很容易“出軌”,造成正負極短路,然后電池就會發熱、起火,然后就是我們看到的“爆炸”,從短路到起火過程的時間會很短,往往只幾分鐘。
當前業內避免短路的方法有兩種:一種是提高鋰電池內部隔離板的性能,讓正負極不能輕松越軌,另一種就是采取比較溫和的鋰電池正極材料,具體材料文章下面會提到。
02
揭秘鋰電池材料選擇的奧秘
在鋰電池的研發生產中,正極材料的選擇是關鍵。經過多年的市場驗證,目前主流的正極材料只有磷酸鐵鋰、三元鋰和錳酸鋰三種,它們各有所長,又有自己的缺點。
磷酸鐵鋰電池:是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池,優點是比較穩定安全性好、重復利用次數高,但是能量密度低。想要滿足同樣續航里程,磷酸鐵鋰體積更大、質量更重,但是價格也低,這也是磷酸鐵鋰版的特斯拉會降價的原因,這也是電動兩輪車未來鋰電池正極材料的首選。
三元鋰電池:是指正極材料使用鎳鈷錳三種材料按一定比例混合搭配的鋰電池,優點就是能量密度高,但是最大的缺點就是安全性太差。
錳酸鋰電池:是指正極使用錳酸鋰材料的電池,這種電池能量密度中等、壽命一般、循環性能一般、高低溫都能接受,價格也合理,是比較中庸的一種材料。
03
更安全的鋰電池如何選擇?
當下,電動兩輪車行業對鋰電池最基本的要求就是安全,選擇安全的鋰電池也是電動車新國標時代經銷商的一個工作重點。
行業資深人士認為,只有大批量的、經過多個生命周期的、長期市場驗證的鋰電池才是最安全可靠的。在選擇鋰電池是要檢驗生產工藝、PACK工藝、是否擁有BMS、外殼及組件設計是否防水、抗跌、抗擠壓等等,不僅僅看樣品的測試報告,更要關注批量生產的一致性和安全性。
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