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论述三元锂离子电池可以使用多少年?

论述三元锂离子电池可以使用多少年?

发布日期:2019-11-11 作者: 点击:

         山东威高新能源科技有限公司,能源是社会科技发展的奠基石,可目前随着全球污染的日益加剧,节能环保成了社会发展的重中之重,目前我国大力提倡环保,并出台了部分相关的政策,所以,市场上的环保设备越来越多。包括汽油车的减少,新能源汽车的市场投放,小到充电宝等产品,都是环保电池。也就是锂电池,三元锂离子电池较传统铅酸点来来说,有充电时间短,循环寿命长,节能环保无污染,重量轻,使用寿命长等特性。说它寿命长,能到几年呢?


  三元锂离子电池是一种正极材料为三元的锂电池。磷酸铁锂晶体化学性能稳定,实际使用中,即使在充电过时或者高温等情况下也不会发烫或爆炸。铅酸电池的循环寿命也就能达到500次,而三元锂离子电池的循环寿命可以达到1000多次,这一点上远远超过铅酸电池。


  按三元锂离子电池循环1000次来计算,三天一次完全充放电,使用寿命达到8.3年,即使有损耗过程,同样可以达到7年多。


  铅酸电池的折旧速率很快,并且需要不断维护,长使用时间也不超过一年半,相比之下,相同条件下三元锂离子电池的使用寿命可达到7年。三元锂离子电池适应的工作温度很广,其电热峰值可达到350℃-500℃。相对于普通的铅酸电池,其储能能力更强,而且其材料相对较轻质。


  三元锂离子电池不含任何稀土金属与重金属,对环境无污染,是新型的绿色环保电池。不过,三元锂离子电池也有其自身存在的缺点,比如低温环境下工作性能较差,体积大于相同条件下的铅酸电池,因此在微型电池的发展发面上必然存在很大欠缺。


  作为充电的锂电池,三元锂电池输出电压稳定、输出电压高、性能稳定、容量大、使用寿命长、工作温度范围广、安全性好以及环保无污染,因此在未来锂电池发展道路上具有很大的上升空间,但还需不断研究以求达到改善其自身缺陷的目的。


  磷酸铁锂电池:是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素,原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富,不会有供料问题。其工作电压适中(3.2V)、单位重量下电容量大(170mAh/g)、高放电功率、可快速充电且循环寿命长,在高温与高热环境下的稳定性高。


  优点相比目前市面上较为常见的钴酸锂和锰酸锂电池来说,磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点:更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属(原材料成本低)、支持快速充电、工作温度范围广。


  缺点磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度很低,导致锂离子电池的能量密度较低;材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差;产品一致性差;知识产权问题。


  三元聚合物锂电池:正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的锂电池。据清华大学欧阳明高解释:本次调查中所称的“三元”材料,指的是正极是三元,负极是石墨的通常说法中的“三元动力电池”。而在实际研发应用中,还有一种正极是三元,负极是钛酸锂的,通常被称为“钛酸锂”,其性能比较安全,寿命比较长,不属于普通所说的“三元材料。”


  优点三元锂离子电池能量密度高,循环性能好于正常钴酸锂。目前,随着配方的不断改进和结构完善,电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。


  缺点三元材料动力锂电池主要有镍钴铝酸锂电池、镍钴锰酸锂电池等,由于镍钴铝的高温结构不稳定,导致高温安全性差,且pH值过高易使单体胀气,进而引发危险,目前造价较高。


  导读:对比之下,三元聚合物锂电池的确有着更优于磷酸铁锂电池的特质,然而为什么它的发展却受到了阻碍呢?新能源汽车的发展关键,同样是困扰着移动数码产品的关键——电池的发展。如何在安全的情况下保证电池技术能够满足消费者日益成长的需求,不仅是汽车科技相关行业人员,还是科研工作者在全领域的追求


  说到要买新能源汽车,可能大部分的消费者第一时间想起的是“政策优惠”,锰酸锂锂离子电池虽然这有点尴尬但确实是相当实在的原因。在国内的销售环境中,新能源汽车要打开局面,可不仅仅是因为“环保”这样的任重道远的使命感。新能源车在售价和养护成本上的优势的确吸引了大部分现阶段仍然以用车成本为主的消费者的喜爱。


  然而可能某些消费者的脚步会因为某些原因暂时停下对新能源车的好奇,这是因为多少都会被新能源车各种自燃的事件心有余悸。而这也正是笔者今天为什么要写这篇文章的原因。须知道不了解新能源车的根本--能源模块的优劣,而且不了解使用过程中需要注意的事项的话,其实和买一颗定时炸弹放在身边并没有什么不同。


  磷酸铁锂锂离子电池:业已成熟却还不够


  磷酸铁锂锂离子电池材料是目前最安全的锂离子电池正极材料,加上其循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,锰酸锂锂离子电池

可达到2000次的循环性特点,再加上由于产业成熟而带来的价技术门槛和技术的下降,使得很多厂商出于各种因素考虑都会采用磷酸铁锂电池。可以说新能源汽车的兴起,和磷酸铁锂电池有着不可或分的关系。


  不过,磷酸铁锂电池有一个致命性的缺点,那就是低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。研究表明,一块容量为3500mAh的电池,如果在-10℃的环境中工作,经过不到100次的充放电循环,电量将急剧衰减至500mAh,基本就报废了。这对于我国幅员辽阔,冬天低气温的确较多的综合国情来说,的确不是一件好事。


  此外,材料的制备成本与电池的制造成本较高,电池成品率低,一致性差,这也是导致很多纯电动汽车续航能力并不能达到标称值的重要原因。因此,我们可以看到国内有不少的新能源汽车(无论是纯电动还是混合电动),或者是一些比较廉价的新能源汽车,会出于不同的原因选择磷酸铁锂电池。可以说,磷酸铁锂电池的使用,对于新能源汽车量产落地以及推广,都有着不可磨灭的奠基作用。


  对比之下,三元聚合物锂电池的确有着更优于磷酸铁锂锂离子电池的特质,然而为什么它的发展却受到了阻碍呢?

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关键词:三元锂离子电池,磷酸铁锂锂离子电池,锰酸锂锂离子电池

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