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
磷酸铁锂电池的这一方面具有分明的优点:在超过480摄氏度时,电池将被分析,能通过针刺、消防等苛刻的探测。
三元电池,以镍-钴-铝(NCM)为例,在180摄氏度下被分析及释放,出现更剧烈反应。
这局的结果很分明,磷酸铁锂电池胜利。
2.能量密度
磷酸铁锂电池放电电压较低,仅为3.2V;而且压实密度很低,仅为2.2~2.5左右,这导致磷酸铁锂电池的理论能量密度不高,仅为178wh/kg。
比亚迪,锂的紧要制造商,今朝已经把单个电池的能量密度提高到147wh/公斤。
18650电池的能量密度为245wh/kg,特斯拉Model3中使用的20700电池未来非得高于能量密度300wh/kg。
许多国内加工商选择的Ni-Co-Mn的(NCM)三元锂电池技术线,它的理论能量密度为280wh/kg时,DJI无人驾驶飞行器使用的是NCM电池,目前80%的由UAV锂电池由广东的制造商供应。
此外,磷酸铁锂具有较低的压实密度,这导致在相同电池容量下磷酸锂的尺寸更大。
为了评估这两个参数的能量密度和安全性,我们可以发现这两个指标的能量密度和安全性是一对天敌,事实上,通过最简单的物理和化学知识,我们可以知道能量密度越大,越不稳定,越不安全。
3.循环寿命
在评估这方面的表现时,我很头疼。
以锂铁磷酸盐作为一个例子,一些文章说,预期寿命为2000次,有些人会说,锂电池的寿命能达到超过4000倍,甚至有文章表示其总循环寿命可达到20000次。
这些数据之间的差异使我头晕目眩,要仔细筛选才能有正确的理解,后来发现上述陈述都有其道理,但他们使用了不同的评估标准。
说寿命惟有2000次,按照1C充放电倍率反复冲放,校准容量80%以下的电池容量被认为是寿命终止(这是一次极为严格的充放电探测,1C率表示充电1小时。
4,000次则更加有可能是在正常情况下,依据大量已经在路上行驶的车辆进行测量的结果。
最后所谓的20,000次是完全使用下的结果。
因为电池容量低于校准80%并不意味着电池完全没用,毕竟有80%的容量,此时电池可以取下来分类使用,作为蓄电电池,合理电流合理的温度合理使用环境可以实现重复充放电2万次。
然而,磷酸铁锂的寿命分明长于三元电池。
三元电池在1C充放电速率下,反复充放电约800次,实际容量已低于额定容量的80%。
但实际使用并不是如此,由于磷酸铁锂电池的一致性是难以控制的,锂电池的整体寿命会短一点,也没有预期寿命可达到3倍大于三元电池
但无论要怎么样,针对循环寿命这一项,磷酸铁锂胜。
4.成本
有人认为磷酸铁锂正极材料不使用稀有金属,而三元电池则使用钴、镍等更昂贵的金属,因此人们理所当然地认为磷酸铁锂的成本较低,这实际上是一种误解。
磷酸铁锂的放电电压为3.2V,三元电池放电电压为3.7V,放电电压越高意味着电池容量越大,这意味着在材料消耗相同的情况下三元电池的容量更大。
反之亦然:电池容量相同,三元电池消耗的原材料更少。
这种三元电池正在走向高氧化铝、镍和低钴的技术路线,这减少了昂贵贵金属的消耗。
但我们非得以动态的方式看待这两者的成本,并意识到磷酸锂的成本在碳酸锂价格飙升之前略低于三元电池。
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