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鋰電池有哪些分類?低溫對(duì)鋰電池有什么影響?
鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1181次 | 2019年12月30日
說(shuō)起電動(dòng)新能源車,很容易將其歸納為一個(gè)全新的技術(shù)以及事物。其實(shí),電動(dòng)車的歷史遠(yuǎn)比想象的早,甚至早于燃油汽車。美國(guó)人托馬斯·達(dá)文波特于1834年制造出第一輛直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車;1838年蘇格蘭人羅伯特·戴維森發(fā)明了電驅(qū)動(dòng)的火車;世界上第一輛電動(dòng)汽車于1881年誕生,發(fā)明人為法國(guó)工程師古斯塔夫,這是一輛用鉛酸電池為動(dòng)力的三輪車。之后就出現(xiàn)了以鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等燃料電池作為電力。
可以看到,雖然電動(dòng)汽車早于燃油車發(fā)展,并在早期取得了一定的規(guī)模,但在近代,由于燃油汽車的大力發(fā)展,使電動(dòng)汽車在競(jìng)爭(zhēng)中受挫。但真正的問(wèn)題是,過(guò)去以鉛酸電池為主的電動(dòng)車,受制于鉛酸電池的密度、壽命、功率等多方面限制,一直沒(méi)有辦法在動(dòng)力源,也就是電池方面取得突破,以至于使電動(dòng)汽車發(fā)展陷入停滯。
鋰電池通常分兩大類:
鋰金屬電池:鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
鋰離子電池:鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。
雖然鋰金屬電池的能量密度高,理論上能達(dá)到3860瓦/公斤。但是由于其性質(zhì)不夠穩(wěn)定而且不能充電,所以無(wú)法作為反復(fù)使用的動(dòng)力電池。而鋰離子電池由于具有反復(fù)充電的能力,被作為主要的動(dòng)力電池發(fā)展。但因?yàn)槠渑浜喜煌脑?,組成的正極材料在各方面性能差異很大,導(dǎo)致業(yè)內(nèi)對(duì)正極材料路線的紛爭(zhēng)加大。
通常我們說(shuō)得最多的動(dòng)力電池主要有磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池以及三元鋰電池(三元鎳鈷錳)。
理論上,我們需要的電池應(yīng)該是能量密度高、體積密度高、安全性好、耐高溫低溫、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)毒無(wú)害、可大功率充放電,聚所有優(yōu)點(diǎn)為一體而且低成本。但目前并不存在這樣的電池,那么在不同種類電池的優(yōu)缺點(diǎn)中就需要取舍。而且,不同的電動(dòng)車對(duì)電池的需求點(diǎn)也是不同的,因此只有立足于長(zhǎng)遠(yuǎn)地對(duì)電動(dòng)汽車作出判斷,才能有利于我們正確地判斷電池路線的選擇。
一、安全
首先安全是汽車必備的前提。汽車不同于手機(jī)和電腦,汽車在高速行駛中有可能遇到眾多不可預(yù)知因素,比如車禍造成的電池?cái)D壓和撞擊。而任何一個(gè)不利的因素,都有可能造車車毀人亡。我們可以看到一些老年代步車使用劣質(zhì)的鉛酸電池,完全沒(méi)有安全保障,電池自燃、受撞擊燃燒的案例比比皆是。
二、高倍率放電壽命
普通汽車使用壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年,一輛電動(dòng)汽車的電池,10年至少需要3000次的循環(huán)壽命。電池作為比較貴的部件,壽命能否與車等同是非常重要的,既要保證車輛的性能又要保證車主的利益,這樣才能利于市場(chǎng)的推動(dòng)。
三、溫度適應(yīng)性
極寒對(duì)電池的影響,主要表現(xiàn)在充放電倍率低和電容量減少;極熱對(duì)電池的影響,主要表現(xiàn)為壽命減低、高溫安全性以及充放電能力下降。
極寒對(duì)于電池的影響相對(duì)較輕,因?yàn)橐话沅囯姵囟伎梢栽诹阆?0度以下使用,而且在電池的放電過(guò)程中本身就會(huì)產(chǎn)生熱量,但能耗的增加以及電量的減少不可避免。