镍钴锰三元锂电池有哪些显著特性呢?
随着电动车的广泛普及,身边有好多朋友一直来问动力电池的相关问题,Shock身为一个冒险家,别的可以不看,但对自己出外冒险装备的可靠性却是最为重视的。今天我就请来了一位我的好朋友,跟大家聊聊动力电池的那些事。
大家好,我是动力电池家族的明星成员小锰,也就是镍钴锰三元锂电池(NCM)。我们动力电池家族的历史可以追溯到1837年。当时苏格兰的罗伯特·安德森给四轮马车装上了电池和电动机,将其成功改造为世界上第一辆靠电力驱动的车辆。那为什么电动车出现得这么晚?主要是因为续航、充电时间、安全性等关键问题。而我们家族的成员们,就是为了解决这些问题而诞生的。
同样身为三元锂电池,我和我兄弟还是有不同的性格与特征。大哥镍钴铝制作不仅工艺要求高且成本高,但铝可以起到提高电池循环化学稳定性的作用,搭配在三元体系中,镍含量可以得到一定提升,从而实现更高的电池能量密度。但是镍钴铝晶体结构较镍钴锰不稳定,容易在较高温度的情况下,发生崩塌导致热失控,进而引发风险。相比之下,我体内的锰元素虽然较难稳定更多的镍,而导致目前镍钴锰体系能量密度稍低所以续航表现不如镍钴铝,但含锰三元体系热稳定性更佳,同时镍含量比例较少,因此作为动力电池更为安全。包装方式的选择:圆还是方,软还是硬?
我身体里的镍钴锰,在达到一定温度时会发生分解,释放氧气,而氧气会加速高温作用下电解液的反应,进而造成风险。所以我需要更为可靠的包装方式。当下最主流的方式有三种:圆柱型、方壳型和软包型。
圆柱型:电芯以紧密的卷绕方式包装,内部排列更紧凑,聚集的能量更多。不过因为圆柱型的电池体积小,如果想要提供更多的能量,则需要大量的单体电池来组成电池包,所以电池的一致性很难保证。电池的一致性管理不当会导致多种不好的结果,其中一种就是内阻增高致使电池内部温度失控引发危险。
方壳型:能把内部材料卷覆得较为紧密,再加上有铝壳限制不容易膨胀所以相对安全。这种包装方式可在内部配备防爆塞,如果有热失控的情况,会从防爆塞的固定方向释放膨胀空气,不容易影响其它电芯。
软包型:在结构上采用铝塑膜包装,因为没有铝壳的空间限制,所以在同样体积的状况下可装入较多能量,反应最直接最彻底。但也因为没有铝壳限制,电池包容易鼓气或变形,会有安全隐患。