如今,汽车行业正处于高速电气化的过程中,汽车电池已经成为电动汽车中非常重要的一部分,这在相当程度上影响并决定了汽车的成本、里程、价格、稳定性和性。
因此,汽车电池的重要性超过了传统燃油车的发动机。选择哪种电池来确保电动汽车的良好性能已成为一个问题。三元锂电池是电动汽车电池的主要电池材料之一。
三元锂电池的优势
Co3+:减少阳离子混合物的占据,稳定材料的层状结构,降低阻抗值,提高电导率,改善循环和效率性能。
Ni2+:可以提高材料的容量(提高材料的体积能量密度),并且由于Li和Ni的半径相似,过多的Ni会与Li位错并导致锂和镍混合。
锂层中镍离子的浓度越大,锂在层状结构中越难分解,导致电化学性能较差。
Mn4+:它不仅可以降低材料成本,还可以提高材料的性和稳定性。然而,高Mn含量将容易出现尖晶石相并破坏层状结构,导致容量降低和循环衰减。
高能量密度和良好的循环性能是三元锂电池的蕞大优势,这也是电池的重要因素。电压平台决定电池的基本效率和成本,是电池能量密度的重要指标。
电压平台越高,比容量越大。因此,相同体积和重量,甚至相同安培小时的电池,三元锂电池的电压平台越高,其寿命越长。
具体来看,单三元锂电池的放电电压平台高达3.7V,磷酸铁锂为3.2V,钛酸锂仅为2.3V,因此从能量密度来看,三元锂具有优势,是一种综合性能优异的电池。
由于Ni2+(0.069nm)和Li+(0.076nm)的半径彼此接近,高温下随着三元共聚物烧结材料中镍含量的增加,Li和Ni混合的概率迅速增加,这使得Li+的脱intercalation困难,导致材料的比容量和循环财产降低,难以逆转。
此外,随着镍含量的增加,材料中Ni3+的不稳定比例增加,这倾向于与空气中的水分和二氧化碳发生反应,加剧了比容量和循环性能的损失。
相反,磷酸铁锂的P-O化学键相对稳定,只有在温度达到700-800摄氏度时才会分解。即使电池变形和损坏,氧分子也不会释放,并会发生剧烈燃烧。因此,锂铁电池具有更好的稳定性和性能。
铅酸蓄电池产品主要有下列几种,其用途分布如下:
起动型蓄电池:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明;
固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源;
牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源;
铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力;
储能用蓄电池:主要用于风力、太阳能等发电用电能储存。