鋰電池分為三元聚合物鋰電池,鋰離子電池,磷酸鐵鋰電池,錳酸鐵鋰電池等等多個(gè)種類。各有各的優(yōu)勢(shì),各有各的不同。但就三元鋰電池來說發(fā)展前景是*為廣闊的。
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(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。
三元鋰電池能量密度更大,但安全性經(jīng)常受到懷疑。
之所以會(huì)有這樣的原因是即便這兩種材料都會(huì)在到達(dá)一定溫度時(shí)發(fā)生分解,三元鋰材料會(huì)在更低的200度左右發(fā)生分解,而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學(xué)反映更加劇烈,會(huì)釋放氧分子,在高溫作用下電解液迅速燃燒,發(fā)生連鎖反應(yīng)。說簡單點(diǎn),就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。不過需要注意的是,我們提到的是材料,而不是已經(jīng)成為成品的電池。
正因?yàn)槿嚥牧嫌羞@樣的安全隱患,所以廠商也在努力往抑制產(chǎn)生事故的方向走。根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性,廠商在過充保護(hù)(OVP)、過放保護(hù)(UVP)、過溫保護(hù)(OTP)、過流保護(hù)(OCP)這幾個(gè)環(huán)節(jié)上都會(huì)下不少的功夫。所以自燃事件更多是應(yīng)該考量廠商在這幾個(gè)環(huán)節(jié)的功能是否落實(shí)到位,而不是簡單的因噎廢食。
那么這兩種電池現(xiàn)在的使用情況又是怎么樣的呢?讓我們來關(guān)注一組數(shù)據(jù)。去年11月,磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)大巴裝機(jī)量占到了64.9%,三元鋰電池裝機(jī)量只有27.6%。相反,在純電動(dòng)乘用車市場,三元鋰電池在去年11月的裝機(jī)量超過76%。
可以看出,
三元鋰電池自身能量密度更大的優(yōu)勢(shì),應(yīng)該是要作為未來汽車新能源存儲(chǔ)設(shè)備而生的。而現(xiàn)在發(fā)生相關(guān)的安全事件,在新能源汽車的普及仍然處于初級(jí)階段的時(shí)候,可以稱得上是一件好事。很多新能源汽車相關(guān)企業(yè)為了能夠完成搶占市場和獲得政策支持的雙重目標(biāo),放寬技術(shù)要求,大量生產(chǎn)經(jīng)不起長時(shí)間反復(fù)使用的能源組件。汽車工作的環(huán)境是嚴(yán)苛的,長時(shí)間使用這些零部件,發(fā)生安全事故的原因難免大大增高。
因此我們可以認(rèn)為在中國電動(dòng)車百人會(huì)上工業(yè)和信息化部裝備司司長張相木發(fā)表要對(duì)三元鋰電池客車的安全性能進(jìn)行評(píng)估,是國家有關(guān)部門有意從政策層面上進(jìn)行一次標(biāo)準(zhǔn)的界定,以促進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。無論是對(duì)于消費(fèi)者還是廠商,在未來都有著相當(dāng)積極的意義。因此沒有必要因?yàn)樵诰W(wǎng)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(huì)有危險(xiǎn)的,關(guān)鍵在于如何牢牢地控制。電壓平臺(tái)高:三元材料的電壓平臺(tái)明顯比磷酸鐵鋰高,高線可以達(dá)到4.2伏,放電平臺(tái)可以達(dá)到3.6或者3.7伏。
能量密度高:電壓平臺(tái)越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時(shí)的電池,電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰電池續(xù)航時(shí)間更長。
振實(shí)密度高,比磷酸鐵鋰電池的密度高。
2、三元鋰電池缺點(diǎn)
安全性能差,容量較大的三元電池很難通過針刺和過充等安全性測試。
耐高溫性差,高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,導(dǎo)致高溫安全性差,且pH 值過高易使單體脹氣。
循環(huán)壽命短,大功率放電差。
元素有毒,三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高,高溫后釋放氧氣極容易燃燒。