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电池知识

你对三元锂电池了解多少呢?看完这篇文章让你秒懂三元锂电池!

来源:宝鄂实业    2019-06-28 17:05    点击量:
三元锂电池的全称

正极材料使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂等三元聚合物的锂离子二次电池全称很长很绕口,我们来把它简单化一下,在这之前,我们先来了解一下这种电池的基本构造:

一个具备放电能力的电池=正极+负极+电解液(内含电解质)

电池的这三块构造究竟对电池本身有什么意义呢?

正极:锂电池中的正极材料决定了其能量密度,是锂电池最重要的一个特性;

负极:起氧化作用;

电解液起传导离子的作用。

那么,“三元锂”代表什么意思呢?我们拆解开来看一下。

“三元”和“锂”:

三元:电池的正极包含镍、钴、锰(或铝)三种金属元素的聚合物;

:电解质以六氟磷酸锂为主的锂盐。

那么负极跑哪去了呢?

负极材料的特性在名字中没有体现,主要是因为绝大多数锂离子电池的负极材料都是石墨。

大家都是金属,为什么镍钴锰/镍钴铝偏偏是电池的“三元”呢?

:是副族中的活性金属,主要作用是提升电池的体积能量密度,是提升续航里程的主要突破口;

:也是副族中的活性金属,起到提升稳定性和延长电池的寿命的作用,也决定了电池的充放电速度和效率(倍率性能);

锰/铝:提高电池的安全性和稳定性。

在三元锂电池的正极材料中,锰(或铝)这三种金属元素缺一不可,多一个或者少一个都会影响其最终的表现或做不成电池。

虽然镍、钴、锰(或铝)三者缺一不可,但我们根据自己的需求,适当调节锂电池中镍、钴、锰(或铝)的混合比例(摩尔比),来让锂电池表现出不一样的特性。

不同的比例:

提高的比例:电池能量更足;

提高的比例:电池寿命更长、充电更快;

提高锰/铝的比例:电池更稳定、成本更低。

根据正极材料中镍钴锰(或铝)3种元素的混合比例不同,也就有了不同的三元型号,如:111、523、622、811等。

最后我们来概括一下三元锂电池的特点:

  • 能量密度高,续航里程有保障;

  • 寿命、输出功率、成本控制还都不错;

  • 安全性虽然很差,但改起来总比提升能量密度容易,省时省力。

    这也奠定了三元锂电池在电池里的大牛地位。   

    铅酸电池和锂电池到底有什么区别呢?整理出以下几个区别点,方便了解!

     

    1、耐用性 / 电池寿命:铅酸电池使用寿命一般为3年,而锂电池较耐用,寿命多为5年;且铅酸电池循环完全充放电一般为400次内,而锂电池则完全充放循环次数超过800次。

     

    2、体积质量 / 易操作性:相比锂电池仅 2.5/3 公斤的轻巧车身,一般同容量铅酸电池重约 16/30 公斤;不仅电池质量较大,体积也大;相比铅酸车费力的辗转腾挪,锂电车可拆卸设计,骑行搬运更方便。

     

    3、销售价格 / 性价比:目前销售的主流铅酸电池约为500元左右,而锂电池价格约为 800 元左右;两类电池价格不同,相对应的电动车售价也相差较大。同时,锂电池质保期也比铅酸长1年,可保为2年。

     

    4、续航里程 / 电池容量:同样为 48V 电池,满电情况下,铅酸 / 锂电池电动车续航里程都差不多,具体要取决于行驶速度、电机大小等因素。当然,电池容量方面,铅酸电池会稍大于锂电池。

     

    当然,除了以上 4 个关键点之外,在如今全球新能源发展的大趋势下,相比铅酸电池,锂电池不论是生产还是回收都相对绿色环保一点。

     

    看到以上的区别,相信大家会发现,相比铅酸电池的不易操作、笨重大块头及不耐用,锂电池电动车似乎更有优势。当然,铅酸电池电动车价格更便宜。所以,锂电池和铅酸电池电动车到底怎么选择?

     

    这里,小鸽建议大家一个字 " 怂 "----从心。即 Follow your Heart 遵从内心----按自己的需求选车。

     

    先要我们各自的需求是什么,买车时多问问自己究竟需要什么样的车型?预算是多少?想入手轻便化车型还是豪华型电动车?对电动车智能化操作是否有高要求?通勤距离的长短是怎样的等。

     

    如果在购电动车时,考虑到自己平时通勤距离较近、且预算有限、充电方便的话,还是要建议大家首选铅酸电池电动车。因为铅酸车便宜的价格和不错的性能,一直以来都很受用户的青睐。

     

    反之,如果日常代步骑行路线比较远,且预算足够、充电不够方便的话,那就推荐大家购买锂电池电动车。特别是对于女性用户而言,锂电车不论是可拆卸电池的方便,还是长续航耐用性方面,都是不错之选。

     

     

    总而言之,锂电车和铅酸电动车该如何选择,主要看自身预算及需求而定。不过,由于新国标政策出台之后,电动车需登记上牌方可上路骑行,所以要首选符合规范的电动车最好。

    目前,电动车巨头们纷纷进行锂电化转向,包括雅迪、爱玛、新日、小牛等企业在锂电化道路上的提前布局与趁势发力,大型电动自行车企业在采购电池时,均要求电池企业提供3C资质实验室出具的电池安全检测报告,将锂电池的质量把控作为整车安全核心零部件的重点。

    可以看出,虽然政策在一定程度上点燃了锂电池的爆发,但新国标和3C认证,也在进一步约束和引导锂电池的质量升级和规范化发展。

    对于锂电企业而言,更要加快技术创新和品控,积极跟进锂电池安全性认证检测,这样才能实现其产品在各电动自行车厂家的推广与应用。

    目前铅酸蓄电池仍然占有75%的市场份额,有专家预测:如果锂电池企业能顺利通过品质这个致命关卡,将于明年突飞猛进,并在2020年占据市场90%以上份额!