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电池知识

三元锂电池在低温时的放电性能如何?

来源:宝鄂实业    2019-05-17 21:31    点击量:

为什么从这个角度讨论,如果我的话,我会直接看两家企业谁在汽车本身上更有前途——我认为电池类型只是电动汽车发展中的一个小问题,而电动汽车的本质依旧是汽车。

具体到电池本身,三元材料目前还没有解决安全问题。特斯拉已经出现多次着火爆炸事故,而这还是在电池单体为18650的情况下。如果采用大单体电池(题主举例的60Ah的就是了),那么怎么解决安全问题呢?

而磷酸铁锂,基本上到瓶颈了,肯定没前途了。比亚迪正在研究往里加料……呵呵,加了料其实也是另外一种三元了……不过,就像前面说的,换电池只是分分钟的事情~除了比亚迪这种由电池发展到车的对电池路线很依赖,其他车型对电池依赖极低——需要什么电池,只要给电池厂家下单,规定了产品参数,就ok了。

磷酸铁锂电池的电压平台太长太平,使得soc估计变得异常困难,而soc估计是电池管理的基础,或者说是核心。。这会影响到电池组的一致性管理,进而影响到具体的功能,例如续航里程估计、soh管理等。
这个问题很难解决,随着电池管理技术的不断前进,这种由电化学性质决定的弱点可能会进一步放大。这有可能会成为磷酸铁锂电池技术路线上的一个大坑。

以上为管中窥豹式的回答,自认为足够深刻,但不一定正确。

先给结论:三元材料在电池比能量、比功率、大倍率充电、低温性能等方面有优势,循环性能方面则是磷酸铁锂材料优势明显,在安全方面磷酸铁锂电池也优于三元材料。在选用电池时可根据不同用途选择,如大巴车空间较大,对电池比能量和比功率要求相对较低,可选择磷酸铁锂材料电池,发挥其循环性能好的特性,轿车空间有限,电池用量小,则选用高比能量与高比功率三元材料电池更为合适。

下面就安全性、能量密度、单体标称电压、使用寿命、应用成本、低温衰减能力等方面分析磷酸铁锂电池和三元锂电池优劣。

安全性:

三元锂电池:三元锂电池如果内部短路或是正极材料遇水,都会有明火产生。所以一般三元锂电池都会有一层钢壳保护。特斯拉给电池组进行了全方位的保护,但是在极端的碰撞事故中,起火隐患还是有的。

磷酸铁锂电池:磷酸铁锂电池则要稳定许多,电池板就算是穿刺、短路也不会爆炸燃烧,遭到350℃的高温也不会起火(三元锂电池在180-250℃就扛不住了)。所以在安全性能上,磷酸铁锂电池略胜一筹。

能量密度:

三元锂电池:三元锂电池的能量密度大,电压更高,所以同样重量的电池组电池容量更大,车子跑的距离也就更远,速度也能更快。

使用寿命:

三元锂电池:三元锂电池的理论寿命是2000次充放电循环,但在实际使用中,当进行900次的充放电循环后,电池容量就基本衰减到了55%。但如果每次电池充放电都控制在0%-50%或者25%-75%的循环中工作,即使经过3000次的充放电循环,电池容量基本还能能够保持在70%左右,但这需要非常优秀的电池管理系统。

磷酸铁锂电池:磷酸铁锂电池即便是经过3000次0-100%的充放电使用,容量也才会衰减到80%,所以磷酸铁锂电池的电池管理系统就没那么复杂,也就进一步降低了整车研发成本。

应用成本:

咱们国家的锂矿、氧化铁磷酸盐储量丰富,制造磷酸铁锂电池有优势。而我国缺乏钴矿,制造必须采用钴元素的三元锂电池会有些困难。所以,我国许多车企(包括电池企业)发展磷酸铁锂电池是很现实的。

所以,现在市面上采用三元锂电池的电动车,动力电池基本都是国外品牌产品(日本松下,韩国SK等),价格也相应要比采用磷酸铁锂电池的车型(同级别)贵一些。

低温衰减能力:

三元锂电池在低温时的放电性能要优于磷酸铁锂电池。