鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:363次 | 2023年09月18日
鐵鋰離子電池與三元鋰離子電池包的技術(shù)解析
磷酸鐵鋰離子電池的特點(diǎn)在于安全性高,高倍率充放電特性和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。文獻(xiàn)顯示,在充電條件為1C倍率充電至3.65V,然后轉(zhuǎn)恒壓至電流下降到0.02C,之后以1C倍率放電至截止電壓2.0V,循環(huán)1600次之后電池容量仍有初始容量的80%。磷酸鐵鋰離子電池也擁有良好的快充特性,3C倍率充電條件下,15分鐘可以充電55%,30分鐘充個(gè)電容量超過(guò)95%。
磷酸鐵鋰離子電池最大的優(yōu)勢(shì)是其安全性,磷酸鐵鋰的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,高溫穩(wěn)定性好,700-800℃才會(huì)開(kāi)始發(fā)生分析,且在面對(duì)撞擊、針刺、短路等情況時(shí)不會(huì)釋出氧分子,不會(huì)出現(xiàn)劇烈的燃燒,安全性能高。
但是,磷酸鐵鋰離子電池的缺點(diǎn)在于其性能受溫度影響大,尤其是低溫環(huán)境下,放電能力和容量均會(huì)大幅度降低。此外,磷酸鐵鋰的能量密度較低,僅算電池的重量能量密度惟有120Wh/kg,倘若計(jì)算整個(gè)電堆,包括電池管理系統(tǒng)、散熱等零部件的能量密度就更低了。
在小型乘用車范疇,三元鋰離子電池包已經(jīng)全面取代磷酸鐵鋰離子電池。三元鋰離子電池包能量密度高,循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前,隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善,電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V,在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)鈷酸鋰離子電池水平。
三元鋰離子電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料,石墨作為負(fù)極材料的鋰離子電池。與磷酸鐵鋰不同,三元鋰離子電池電壓平臺(tái)很高,這也就意味著在相同的體積或是重量下,三元鋰離子電池包的比能量、比功率更大。除此之外,在大倍率充電、和耐低溫性能等方面,三元鋰離子電池也有很大的優(yōu)點(diǎn)。
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%
三元鋰離子電池包PK磷酸鐵鋰技術(shù)路線之爭(zhēng)看似巨大,但有關(guān)用戶和整車公司來(lái)說(shuō),兩種技術(shù)路線實(shí)則各有千秋。歸根結(jié)底,不同車型選擇適合其運(yùn)營(yíng)的不同電池,才是問(wèn)題的根本所在。
三元鋰離子電池包熱穩(wěn)定性較差,250-300℃就會(huì)發(fā)生分析,遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點(diǎn)就著,出現(xiàn)的熱量進(jìn)一步加劇正極分析,在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)爆燃。雖然有著安全顧慮,但因?yàn)檎邔?duì)能量密度的規(guī)定,三元鋰離子電池包已經(jīng)呈現(xiàn)取代磷酸鐵鋰離子電池趨勢(shì),成為乘用車的主流。
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