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二次电池都有啥?各自的优缺点都是什么?

来源:宝鄂实业    2019-05-24 18:28    点击量:
初步认识了二次电池只是万里长征的第一步,你总不能随身揣着一节“超霸GP”跟朋友吹牛吧。要想更深入的了解二次电池,咱们必须深入电池的内部来解析。所以接下来的内容基本都是藏在电池内部的或很抽象的东西,也是写给“钢铁直男们”的一份《少数派报告》。擦亮眼睛,我们发车啦!
 
电动车整车研发工程师绞尽脑汁追求的,简单说就是: 如何花最少的钱,既可以让车跑得远,加速快,电池组放在车里还不占空间,碰撞时不起火,最好电池组的寿命能和整车的寿命大体一致,这样还能省下开个6-7年后换电池组的钱。对于动力电池来说这样的要求更具挑战性——完美符合上述条件的电池就没几种,何况还得考虑成本,施展的空间着实不多。
 
 
于是,动力电池工程师们从品类繁多的二次电池中,挑选出了几种比较适宜大规模量产应用的电池。
 
目前可以实现量产并大规模列装的动力电池主要有三种技术路线(绿灯部分):
 
1、 以丰田Mirai、本田Clarity以首的氢燃料电池阵营,量产车型不多,但最被给予厚望。
 
2、 以三元锂、磷酸铁锂电池为代表的锂离子电池阵营,主要运用在纯电动车中,常见的北汽新能源、比亚迪、特斯拉等均隶属于这个阵营。
 
3、 以高压镍氢电池为代表的镍氢电池阵营,主要运用在各大品牌的混动(HEV)车型中。
 
那么,你肯定会问了:氢燃料电池、锂离子电池和镍氢电池是怎么击败对手脱颖而出的呢?原因就总结起来一句话:确认过眼神,我遇上对的人。
 
让我们来看看那些“不对”的孩子们:
 
一、 铅酸电池(VLRA):车载蓄电池,但能量密度太低导致续航里程太低,不适宜作动力电池,pass!
 
 
铅酸电池常见于为车载12V电网和各类用电器供电的蓄电池。它的优点在于售价便宜,一块好一点儿的瓦尔塔不过三五百块;低温储电和放电能力强,冰天雪地里拖得动起动机,东北小伙伴必备; 安全性能好,最严重不过里面的硫酸溶液泄露腐蚀金属,起码不易导致火灾。
 
缺点不多,但特别致命:能量密度低,续航里程过短。你会为一辆续航里程不到100公里的新能源车买单吗?想必不会,90年代的美国人同样如此,这也直接导致了搭载铅酸蓄电池的通用EV1的失败。
 
 
通用EV1,在新能源车发展历史上具有里程碑意义,可惜最大续航里程不过可怜的144公里。在实际的道路行驶时,如果遭遇寒冬,还将大幅跳水至96-112公里左右,加之过长的充电时间给它的使用了带来极大的不便。
 
问世6年后,通用于2002年正式停止了这一项目,并将所有的量产车回收销毁,仅有少量“存货”流传于世。至此,铅酸蓄电池做动力电池这一条技术路线也随着EV1的消失而彻底停摆。
 
二、 镍铬电池(Ni-Cd):存在记忆效应,不适宜作动力电池!PASS!
 
排除了能量密度低的铅酸电池,工程师们紧接着排除了镍铬电池Ni-Cd。原因很简单,Ni-Cd电池存在严重影响电池寿命和容量的“记忆效应“。
 
 
什么是记忆效应呢?举个例子,当你在镍镉电池还剩30%电量的时候拿去充电,它会错误的以为自己只能储存70%的电,剩余的30%容量就被白白浪费了。所以,在使用Ni-Cd电池时,需要完全放电和完全充电,才能避免记忆效应。
 
 
如果将这种电池作为新能源车的动力电池,那么你的生活将陷入”出门-跑没电-叫救援-充电-出门-跑没电-叫救援“的恶性循环,显然不符合逻辑。工程师内心OS:要不起,过!
 
突围成功的孩子们:我就是我,颜色不一样的烟火!
 
当铅酸电池和Ni-Cd镍镉电池躲在角落哭泣的时候,突围成功的孩子们则在暗自庆幸:自己终于能为人类的未来出一把力。它们分别为:镍氢电池Ni-MH、燃料电池Full Cell和锂离子电池Li-ion。
 
 
其中,锂离子电池可根据正极材料分为6种,分别是:
 
1、磷酸铁锂电池LFP(LiFePO4)
 
2、钴酸锂电池LCO(LiCoO2)
 
3、镍酸锂电池LNO(LiNiO2)
 
4、锰酸锂电池LMO(LiMn2O4)
 
5、镍钴锰酸锂电池NCM(LiNixCoyMn(1-x-y)O2)
 
6、镍钴铝酸锂电池NCA(LiNixCoyAl(1-x-y)O2)
 
5、6这两个化学式和名字都超长的电池就是大家耳熟能详的三元锂电池,而比亚迪自己口中的铁电池,指的就是磷酸铁锂电池。这6种锂离子电池究竟孰优孰劣呢?咱们不妨对比一下。