几种常见锂电池正极材料的对比
来源：宝鄂实业
2019-10-20 21:25
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如果我想用两个字来评价目前汽车动力锂电池，评价就是两个字：飞青！没有什么废话。一开始见。目前，汽车界主要有三大锂电池团伙，分别是：磷酸铁锂电池、钴酸锂电池和三元材料电池。前者主要流向中国，而后者则流向岛国和梆子国。帮派力量的危险程度取决于单位体积的能量密度。（附言：江湖上俗称的锂电池其实是锂离子电池。庙黄正极锂电池实际上是一种以金属锂为负极，不能充电的电池。由于其高风险性，在日常电子产品中很少使用。）
为什么锂电池是自命不凡的？
一。电池的工作温度比较苛刻
目前，锂电池的工作温度范围为-20℃~60℃。以我国普及率最高的磷酸铁锂为例，零度以下的锂电池很难充电。充电后，锂电池在0℃时的容量保持率约为60-70%，-10℃时为40-55%，-20℃时为20-40%。当电池的环境温度超过60℃时，随着电池温度的升高，会出现燃烧过热和爆炸的危险。也就是说，电池控温和电控不好的锂电池电动车，冬天到东三省时成了“病猫”，夏天到吐鲁番时成了“爆包”。在目前一些电动车的电池功率铭牌上标称最大容量的情况下，将标示最佳充电温度，一般在20°C和25°C之间，这意味着电池在二次充电温度下能够在最短的时间内达到最大容量。
目前，汽车制造商在控制电池温度方面有辅助冷却系统，并根据电池温度的监控来决定是否打开冷却系统。当放电环境恶劣，冷却系统不能有效解决电池温度过高的问题时，电子控制系统中的保护电路将通过温度传感器采集的阈值来决定是否闭合电路。防止高温造成安全隐患。一般厂家会采用两种阈值信号，一种是报警温度，提醒司机电池温度过高，尽量减少电池负荷。另一个是临界温度。系统被迫切断保护。（一般厂家的高温报警器设置在45℃，当达到58℃时，开关断开）同时，为了解决低温充电和低容量的问题，多数厂家采用树脂材料包裹和保温的策略。
关于耐热性。目前磷酸铁锂的峰值可达350℃~500℃，相对安全，而锰酸锂和钴酸锂的峰值只有200℃左右。因此，目前市场份额最大的钴酸锂（特斯拉使用的18650锂电池）因其潜在的安全问题而饱受诟病。
2。避免过度冲洗和过度
在江湖上，无论是混装的还是不知名的锂离子电池，都非常害怕过充和过放电。过充时，过多的嵌锂离子会永久固定在晶格中，无法再释放，导致电池寿命短。过放电会导致锂离子发生不可逆的电化学反应，过多的锂离子会被去除，从而导致晶格坍塌。一旦放电电压低于2.7V，电池可能报废。同时，锂离子电池对充电有很高的要求。为了保证充电安全，需要精确的充电电路。终端充电电压的精度公差为额定值的±1%（例如，对于4.2V锂离子电池，公差为±0.042V）。过电压充电会对锂离子电池造成永久性损坏。
3、电池存在一致性问题影响整体性能
由于动力电池是由多个单体电池串并联组成的电池组，单体电池的短路或者过放电等都会影响整体电池的输出。所以电池具有木桶效应，循环寿命和整体性能很难达到理论值。只有在电池性能高度一致时，寿命发挥才能接近单体电池的水平。而在现有的条件下，由于原材料工艺复杂难以把握、工艺制作及流程的控制不够精细、加工设备自动化程度不够高等原因，制作出来的电池一致性不佳，进而影响到电池的使用性能和整体寿命。
这三点是目前锂离子电池的共性问题，所以锂离子电池就像个矫情的小公举，使起性子来就得“大保健”伺候着。但是不同的锂离子电池中也存在差异性。我们通过一张表格来对比一下：
从表中我们可以看出，目前的锂离子电池在某些方面都存在明显的短板。而钴酸锂因为其较高的能量密度和较小的电池体积，在商用动力电池领域占有较高的份额。但是其较高的价格和不耐高温的安全性问题则一直被诟病。磷酸铁锂虽然循环次数高，价格相对较低，比能容也已经接近了钴酸锂的水平，但是因为它振实密度较低，电池尺寸较大，耐低温性能差，而且电池一致性较差（生产自动化程度低、实际会影响比能容和循环寿命），所以一直不能较好的运用到小型乘用车上。对于尺寸和重量较为敏感的小型乘用车来说，钴酸锂和三元锂依然是目前的首选。
说两点题外的东西。啥意思呢？看完大家可以自行思考：
锂例子电池的核心知识产权国际专利大多数都是美国、加拿大和日本的，专利情况如下：磷酸锂铁技术的核心专利由美国的A123（A123破产后被中国万向收购）、Valence和加拿大的Phostech笼断了技术市场； 三元锂电池专利则有一家美国的公司笼断了世界技术市场。
关于电动车续航里程问题，目前国内市面在售自主品牌电动车的最大续航里程，很多都是标称等速60km/h的工况下测定的，实际综合续航里程要大打折扣。即便标称的综合里程，也是在NEDC的四城市路谱工况下测定的，而由于滚阻系数又可调，所以你懂的····
