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【浩博电池资讯】三元锂电池工作原理_为何三元锂电池在商用车上被禁用

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2020-07-13 10:07:27   点击量:306

三元聚合物锂电池是指正极资料运用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极资料的锂电池,三元复合正极资料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为质料,里边镍钴锰的比例能够依据实际需要调整,三元资料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,可是电压太低,用在手机上(手机截止电压一般在3.0V左右)会有明显的容量缺乏的感觉。

三元聚合物锂电池在容量与安全性方面比较均衡的资料,循环性能好于正常钴酸锂,前期由于技能原因其标称电压只要3.5-3.6V,在运用范围方面有所约束,但到现在,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已抵达3.7V,在容量上现已抵达或超越钴酸锂电池水平。

三元锂电池作业原理

锂电池是几年呈现的金属锂蓄电池的替代产品,它的阳极选用能吸藏锂离子的碳极, 放电 时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,抵达锂电池阴极。锂离子在阳极和阴极之间移动,电极 本身不产生变化。这是锂电池与金属锂电池本质上的差别。锂电池的阳极为石墨晶体,阴极 通常为二氧化锂。充电时,阴极中锂原子电离成锂离子和电子,而且锂离子向阳极运动与电 子组成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内阳极外表电离成锂离子和电子,并在阴极处合 成锂原子。所以,在该电池中锂永久以锂离子的形态呈现,不会以金属锂的形态呈现,所以 这种电池叫做锂电池

三元锂电池在商用车上被禁用

在中国电动车百人会上,工业和信息化部配备司司长张相木的一句话引起了很大的争议。他是这么说的:“工信部将安排展开对三元锂电池的风险评价,在评价完成前,暂停三元锂电池客车列入新能源轿车推广应用推荐车型目录。”

针对这样的消息,电动车百人会信息部特地发布了一条布告,说百人会仅仅一个平台,而不代表任何一方表态。依据现在的报导,也有企业泄漏现在相关管理机构现已暂停了三元资料的电动大巴的布告受理,但真实性有待考量。

对商用车运用三元锂电池提出反对定见,首要仍是出于安全考虑。但为什么三元锂电池会“躺枪”,得从原理说起。

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三元锂 VS 磷酸铁锂

“三元锂电池”全称是“三元聚合物锂电池”,指正极资料运用镍钴锰酸锂三元正极资料的锂电池。这一命名方式是依据电池的“正极资料”区分的,除此之外,还有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂电池。除了依据正极资料区分,还能够依据外形、外包资料、电解液来区分电池类别。

三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂都能够在电动车上用。说了这么多“锂”,你或许有点晕,但今日的主角是三元锂电池和磷酸铁锂电池

三元锂电池和磷酸铁锂电池各自特性不同,首要矛盾集中在“能量密度”和“安全性”上。三元锂电池能量密度更大,但安全性常常受到置疑。磷酸铁锂电池尽管能量密度小,但咱们说它更安全。

所谓“安全性”的差异,首要仍是在正极资料上。

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这两种资料都会在抵达一定温度时产生分化,三元锂资料会在 200 度左右产生分化。而且三元锂资料的化学反映更加剧烈,会释放氧分子,在高温作用下电解液迅速焚烧,产生连锁反应。而磷酸铁锂会在 700-800 度时产生分化,不会像三元锂资料相同释放氧分子,焚烧没那么剧烈。说简单点,便是三元锂资料比磷酸铁锂资料更容易着火。注意,咱们这里说到的仅仅“资料”。

从总的趋势来看,国内车企乘用车纷纷转向运用三元锂电池,包含北汽、比亚迪、江淮等。相应的供货商也在加快三元锂电池的出产,比如亿纬锂能在半年报中泄漏,二期工厂将首要出产三元锂电池

至于磷酸铁锂电池,越来越多的活泼在电动客车市场。去年 11 月,磷酸铁锂电池的电动大巴装机量占到了 64.9%,三元锂电池装机量只要 27.6%。相反,在纯电动乘用车市场,三元锂电池在去年 11 月的装机量超越 76%。

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问题不在于用哪种电池

咱们前面说到的,仅仅三元锂资料和磷酸铁锂资料特性的差异。而终究决定安全性的,是整个动力电池体系。

由于锂电池的特性,所以必须要有 BMS(Battery Management System)。首要功能包含过充维护(OVP)、过放维护(UVP)、过温维护(OTP)、过流维护(OCP)等功能,一旦产生意外,能够马上堵截电流。

假如电池热解了,先得问问 BMS 是不是合格的。

所以单纯以为三元锂电池不安全,是不太适宜的。三元锂资料容易热解,可是不代表三元锂电池不安全;磷酸铁锂资料不易热解,可是不代表磷酸铁锂电池便是安全的。

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动力电池的安全,是一个体系问题,不仅仅资料的原因。从之前的纯电动客车自燃事故来看,有三元锂电池,也有磷酸铁锂电池。但事故并不能说明某种电池是失利的,触及要素太多了,燃油车自燃也数不胜数。

其实,咱们更应该重视的是如何阻止失效电池单体损害其他单体,受工艺水平约束,不或许把一切电池单体一致性保持在 100%。

振华新能源总经理李树军在最近的 GNEV 大会上就以为,高能量密度资料的运用,面对鞭炮仍是手雷的挑选。所以,务实的做法是重视模块安全,而它的重点是失效阻隔与安全维护。单体失效是无法防止的现象,但能够经过对单体进行控制,来防备模块失效。

再微观一点儿来看,假如运用三元锂电池是为了取得更高的续航里程,那么其实还能够有很多其他方式来完成,比如车子的轻量化等等,这更是一个体系性工程。

可是,假如从方针上就约束住了三元锂电池,是不是这些相关的电动车技能也要面对“偏废”?

总归,电池类型的挑选,是要与产品定位和技能相符的。假如由于大巴易产生大规模伤亡,就制止三元锂电池在大巴上运用,那小车怎么办?

昏暗一点儿想,是不是还有“国家维护”的私心呢?假如约束三元锂电池应用在商用车上,最大的受益者或许便是国内的磷酸铁锂电池出产企业了,由于韩国电池企业主打三元锂电池而且走低价道路。不过,这种“维护”真的有利于国内电动车以及相关技能的开展么?

其实,技能是能够处理资料天然生成缺陷的,而经过方针来干预技能的开展是值得考量的。

在一个轿车工程师的微信群里,有过一个观念:电动车着火不是坏事,乃至早出事比晚出事好。问题的要害不在于运用哪种电池,而是在于咱们的电动车增速太快了,由此带来很多的低质产品,这些才是真实的安全隐患。

三元聚合物锂电池是指正极资料运用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极资料的锂电池,三元复合正极资料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为质料,里边镍钴锰的比例能够依据实际需要调整,三元资料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高,可是电压太低,用在手机上(手机截止电压一般在3.0V左右)会有明显的容量缺乏的感觉。

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