鋰電池
鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
磷酸鐵鋰電池為什么安全?
對于電動車用電池,大多數(shù)人可能都鮮有認(rèn)知,因此,我們不妨舉個例子來幫助大家理解。最近,由比亞迪同戴姆勒共同出資成立的全新電動車品牌騰勢即將上市銷售,而其所搭載的正是磷酸鐵鋰電池。相比于早期的錳酸鋰電池,磷酸鐵鋰電池在能量密度上并未有太大差別,約為100-110Wh/kg,但其熱穩(wěn)定性是目前車用鋰電池中最好的,當(dāng)電池溫度處于500-600℃高溫時,其內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解,而同屬鋰電池的鈷酸鋰電池在180-250℃時就內(nèi)部化學(xué)成分就已處于不穩(wěn)定狀態(tài)。換而言之,磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指,也正因如此,其也成為目前電動車電池的主要門類之一。
騰勢電動車采用144節(jié)磷酸鐵鋰電池,相比后文介紹的特斯拉車型來說,其在電池數(shù)量上要少很多,有助于降低電池控制系統(tǒng)的設(shè)計難度。
特斯拉為何選擇三元鋰電池?
三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳三元正極材料的鋰電池,鋰離子電池的正極材料有很多種,主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。目前三元材料的電芯代替了之前廣泛使用的鈷酸鋰電芯,在筆記本電池領(lǐng)域廣泛發(fā)使用。
與磷酸鐵鋰電池相比,特斯拉MODEL S使用的三元鋰電池在重量能量密度上要高出許多,約為200Wh/kg,這也就意味著同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長。不過其缺點也顯而易見,當(dāng)自身溫度為250-350℃時,內(nèi)部化學(xué)成分就開始分解,因此對電池管理系統(tǒng)提出了極高的要求,需要為每節(jié)電池分別加裝保險裝置,除此之外,由于單體體積很小,所以單車要的電池單體數(shù)量非常龐大,以MODEL S為例,7000余節(jié)18650三元鋰電池才能滿足一輛車的裝配用量,這無疑又為電池管理系統(tǒng)進(jìn)一步加大了控制難度。因此,目前市場在售車型中,只有特斯拉一家使用的是三元鋰電池。