电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
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锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
据外媒近日报道,LG化学公司已开始在中国南京的工厂大规模加工特斯拉Model 3使用的NCM 811电池。Model 3将是第一款使用该类型电池的轿车型号。而在与特斯拉签订合同之前,LG化学已经将其811三元电池用于电动大巴车。有业内人士认为,选择 811三元电池可保证Model 3续航里程的最大化。
有研究报告声明,811三元电池在全球的市场份额正在逐步增加,日渐普及。在中国市场,811三元电池市场份额已达4%。目前国内蔚来ES6、2020款小鹏G3、合众U等都采用了宁德时代的811电池;国外方面,大众曾表示,2021年起,将使用811电池。
811三元电池的“AB面”
先来知道一下什么是811。这三个数字指的是三元锂离子电池当中镍、钴、锰三种金属材料的比例,之前还有“523”、“622”等比例。811电池算得上三元锂离子电池中的“高配版本”。镍的比重越高电池能量密度就越高,但随着镍比重的增大,电池的安全性也就越低。而钴元素可以提高电池的稳定性,以及增加电池的循环寿命,但它的价格是三种元素中最贵的。
A面:镍的成分高代表着反应活跃,电池释放的“能量”也多,并且在同等容量下带来更多的能量密度。众多车企之所以选择811电池的一个很大原由,就是因为该电池能够在同等电池容量的情况下,带来更高的能量密度、更长的续航里程。
B面:811三元电池的元素配比决定了其在能量密度极高的同时,也带来了安全上的风险。因为在能量密度和续航里程都要求较高的前提下,安全会先被忽略。
一直以来,811三元电池安全与续航的不平衡都是业内争执的焦点。
安全性遭质疑
同样的电池容量,能够带来更高的能量密度和更长的续航里程,让811电池成为众多车企及造车新势力的追捧对象。但由此带来的安全隐患也导致了电动车起火事件频发。据不完全统计,截至目前,2019年已发生20多起新能源汽车起火事件,让消费者对于新能源汽车的安全性萌生怀疑。“虽然811三元电池的能量密度高,但是如果安全问题得不到处理,也没有人会敢用。”业内相关专家表示。
一般来说,对于安全性要求比较高的车型(比如电动大客车),其电池包很少用三元材料电池。因为要进行强检,非得做的探测项目是热失控探测,而三元材料的电池无法通过测试。乘用车的电池包不做这项热失控实验,原由是通不过探测。
为了提高电池的续航里程,很多企业都在增加电池包的带电量,用低电量走更多距离,由此带来一系列问题。毕竟电池系统的空间有限,想要提高电池的能量密度,就要把材料潜力发挥到最大,安全性和寿命无法得到保证。
要怎么样保证稳定性控制热失效?
保证811三元电池的安全性主要是处理它稳定性差和热失控的问题。
第一,合理的设计和布局是811三元电池保证电芯热稳定的前提。电芯排列设计合理,能有效避免电芯内部发生结晶、穿刺、油液渗漏等问题。此外,在电芯布局时为膨胀留有空隙,可有效防止电芯内部发生膨胀。
第二,更高效的电池恒温系统。例如,合众U使用的是液冷冷却系统系统,可以保证电池组内部恒温,温度差不大于3℃。该电池恒温系统寒冷环境下迅速加温,炎热环境下迅速降温。据悉,合众U电池组从-30℃加热到15℃需0.7小时,而从55℃降至35℃需0.5小时,且恒温系统能耗控制在5%以下。
小结:电池技术发展的脚步不会停止。811三元电池能量密度相对更高,并且能够很好地平衡续航与成本,或许会成为电动车电池的首选。发展811电池也将成为将来的市场趋势。当然,在重视能量密度提升的同时,也不能忽视电池的安全性和循环次数,对锂离子电池材料的匹配、电池模块结构、电池系统集成,以及充电办法等方面进行改进。
原标题:将来已来?811三元电池时代的另一种解读
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