鉅大LARGE | 點擊量:17892次 | 2021年03月17日
五種鋰離子電池的優(yōu)缺點分別是什么?
5種鋰離子電池的優(yōu)缺點
一、磷酸鐵鋰離子電池LFP:
優(yōu)勢在于穩(wěn)定安全成本低;缺點在能量總值低、續(xù)航短
作為比亞迪過去7-8年來的主打動力鋰電池,磷酸鐵鋰離子電池LFP能量密度很低,3.4V的最大電壓也限制了它的能量表現(xiàn)(注:電池蘊含的能量(Energy)等于電池容量(單位Ah)乘以電壓(單位V),LFP電池單體的容量本身就比三元鋰離子電池低一些,電壓還要再低一些,乘出來的數(shù)值自然比較小),但由于化學(xué)性能異常穩(wěn)定,循環(huán)壽命長(多達4000多次),量產(chǎn)成本低,在新能源車曾有較為廣泛的應(yīng)用,如比亞迪初代秦和唐EV、比亞迪E6、騰勢300/500、東風(fēng)風(fēng)神E30、雪佛蘭Volt等。
二、鈷酸鋰離子電池LCO:
性能一般易過熱,但制造標(biāo)準(zhǔn)國際公認(rèn),且良品率、單體一致性極高,適宜量產(chǎn),特斯拉早期最愛
電池的鼻祖,其最先被特斯拉裝在旗下首款量產(chǎn)車型Roadster上,隨后問世的ModelS也理所應(yīng)當(dāng)?shù)睦^承了這一設(shè)定,鈷酸鋰離子電池LCO中的明星單品就是特斯拉早期產(chǎn)品中采用的松下鈷酸鋰18650型電池。
仔細觀察,你會發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰離子電池LCO在能量密度、比功率、使用壽命方面的表現(xiàn)并不突出,屬于各方面表現(xiàn)都中不溜的水平,且在成本和安全性上基本沒有優(yōu)勢,但特斯拉的青睞不是沒有道理的:鈷酸鋰18650電池單體一致性和良品率比較高,也是國際公認(rèn)的制造標(biāo)準(zhǔn),非常利于大批量生產(chǎn)。
甚至有人這樣調(diào)侃鈷酸鋰18650的穩(wěn)定性:假如你的測量儀器認(rèn)為剛下線的任意一節(jié)18650有問題,那么恭喜你,儀器該修了。
鈷酸鋰離子電池LCO一個十分致命的缺點在于容易過熱,假如電池組內(nèi)部溫度控制不佳的話很容易發(fā)生起火事故。而特斯拉的解決方法也很粗暴直接,為旗下車型配備了號稱世界上最優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)來保證電池的穩(wěn)定性。此外,
三、鎳酸鋰離子電池LNO:
能量密度最大,但最不耐用,也最不安全
要想了解什么叫挑戰(zhàn)與機遇并存,來看看鎳酸鋰離子電池LNO就了解了。其理論質(zhì)量能量密度為274mAh/g,實際量產(chǎn)產(chǎn)品約為190~210mAh/g,遠超鈷酸鋰離子電池LCO的量產(chǎn)140和磷酸鐵鋰離子電池LFE的170,且2.5V-4.2V的工作電壓并不低,用來驅(qū)動電機非常強力。
不過,其致命缺點在于十分苛刻的制造條件和較差的熱穩(wěn)定性,前者直接導(dǎo)致商業(yè)化使用的艱難,后者則帶來了較大的安全隱患。此外,鎳酸鋰離子電池LNO的循環(huán)壽命較差,不太適宜在要多次大量充放電的新能源車上使用。
四、錳酸鋰離子電池LMO:
成本最低,耐低溫性能好,但能量密度低,循環(huán)性能差、高溫易分解
從成本方面來看,錳酸鋰離子電池LMO是最理想的選擇。由于錳在自然界的廣泛存在,其成本優(yōu)勢相當(dāng)明顯,體現(xiàn)在售價上就是便宜,其也是今天出場的所有鋰離子電池中最便宜的一個!此外,錳酸鋰離子電池LMO耐低溫性能較好,寒冷的地區(qū)也可以使用,倍率下放電能力強,大規(guī)模生產(chǎn)制備比較容易。
缺點是這種材料本身高溫下非常不穩(wěn)定(但也好過特斯拉用的鈷酸鋰離子電池LCO),壽命也不長、容量衰減明顯。
很明顯,拿錳酸鋰離子電池LMO做純電動汽車,是很有挑戰(zhàn)性的。所以,真正拿出量產(chǎn)車型的廠家并不多,日產(chǎn)Leaf是其中比較有代表性的一個。
五、鎳鈷錳酸鋰離子電池NCM(六、鎳鈷鋁酸鋰離子電池NCA):
能量密度和比功率完勝,、循環(huán)壽命不差,但安全性略差且成本高
純電動汽車首選!!!鎳鈷錳酸鋰離子電池和鎳鈷鋁酸鋰離子電池在性能上差別不大,市面上常見的三元鋰離子電池說的便是這對好兄弟。
這類電池的優(yōu)勢在于能量密度較大,比功率理想且可控,2000次左右的循環(huán)壽命在一天一充的情況下可用約6年,基本滿足整車壽命周期的需求。不過相關(guān)于化學(xué)性能極其穩(wěn)定的磷酸鐵鋰離子電池LFP,三元鋰離子電池在充電過熱時容易出現(xiàn)氧氣,導(dǎo)致電池鼓包現(xiàn)象,這也是目前NCM和NCA要解決的問題。
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