鉅大LARGE | 點擊量:1172次 | 2019年12月30日
鋰電池有哪些分類?低溫對鋰電池有什么影響?
說起電動新能源車,很容易將其歸納為一個全新的技術以及事物。其實,電動車的歷史遠比想象的早,甚至早于燃油汽車。美國人托馬斯·達文波特于1834年制造出第一輛直流電機驅動的電動車;1838年蘇格蘭人羅伯特·戴維森發明了電驅動的火車;世界上第一輛電動汽車于1881年誕生,發明人為法國工程師古斯塔夫,這是一輛用鉛酸電池為動力的三輪車。之后就出現了以鉛酸電池、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,雖然電動汽車早于燃油車發展,并在早期取得了一定的規模,但在近代,由于燃油汽車的大力發展,使電動汽車在競爭中受挫。但真正的問題是,過去以鉛酸電池為主的電動車,受制于鉛酸電池的密度、壽命、功率等多方面限制,一直沒有辦法在動力源,也就是電池方面取得突破,以至于使電動汽車發展陷入停滯。
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極材料、使用非水電解質溶液的電池。
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、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。
雖然鋰金屬電池的能量密度高,理論上能達到3860瓦/公斤。但是由于其性質不夠穩定而且不能充電,所以無法作為反復使用的動力電池。而鋰離子電池由于具有反復充電的能力,被作為主要的動力電池發展。但因為其配合不同的元素,組成的正極材料在各方面性能差異很大,導致業內對正極材料路線的紛爭加大。
通常我們說得最多的動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,我們需要的電池應該是能量密度高、體積密度高、安全性好、耐高溫低溫、循環壽命長、無毒無害、可大功率充放電,聚所有優點為一體而且低成本。但目前并不存在這樣的電池,那么在不同種類電池的優缺點中就需要取舍。而且,不同的電動車對電池的需求點也是不同的,因此只有立足于長遠地對電動汽車作出判斷,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。汽車不同于手機和電腦,汽車在高速行駛中有可能遇到眾多不可預知因素,比如車禍造成的電池擠壓和撞擊。而任何一個不利的因素,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的鉛酸電池,完全沒有安全保障,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達數十年,一輛電動汽車的電池,10年至少需要3000次的循環壽命。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,這樣才能利于市場的推動。
三、溫度適應性
極寒對電池的影響,主要表現在充放電倍率低和電容量減少;極熱對電池的影響,主要表現為壽命減低、高溫安全性以及充放電能力下降。
極寒對于電池的影響相對較輕,因為一般鋰電池都可以在零下20度以下使用,而且在電池的放電過程中本身就會產生熱量,但能耗的增加以及電量的減少不可避免。