三元锂电池的优缺点,三元锂电池为什么不建议充满
在上一篇文章中,我们简单介绍了磷酸铁锂电池的发展历史以及优缺点,(可点击磷酸铁锂电池的优点和缺点阅读)本文将会介绍新能源车常见的另外一种动力电池——三元锂电池。
三元锂电池发展简史
新能源车发展到现在,国家补贴政策起到了很重要的作用,磷酸铁锂电池的沉寂与三元锂电池的崛起,就是补贴政策导致的,具体怎么回事,我们看一下过去几年补贴政策的变化就知道。
通过上表,我们可以发现新能源车的国家补贴主要看续航,而且从16年至18年,获得补贴的最低续航在不断上升。在上一篇文章中已经有介绍,当时磷酸铁锂蓄电池最大的问题就是续航低,譬如说17款比亚迪宋EV,其搭载的磷酸铁锂电池的NEDC续航是270公里,18年宋EV换成了三元锂电池,NEDC续航达到350公里。
从上表我们可以看到17年至18年的补贴标准发生了很大变化,不仅直接砍掉了250公里以下的补贴,而且即使达到250公里,单车的补贴只有原来150至250公里的水平。
这么剧烈的补贴缩水,磷酸铁锂电池更本没有生存空间,三元锂电池成为纯电新能源车的主流选择。
但是随着三元锂电池的广泛应用,新能源车充电失火发生的频率也越来越高,大家对于新能源车的关注点逐渐从续航里程转移到安全性上。2020年,国家重新修订了《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,增加了多项电池包安全试验,使得三元锂电池失火的频率降低了不少。
三元锂电池的优缺点
三元锂电池的优点是单位体积的能量密度要比磷酸铁锂电池高,与磷酸铁锂电池同等能量密度,三元锂电池的体积更小,相同大小的三元锂电池可以提供更高的续航。
此外,三元锂电池的循环充放电性能更加好,正常情况下可以循环充放电2000次以上,再加上三元锂电池的能量密度高,充电的频率相对来说会更低,换言之使用寿命会更长。
还有就是三元锂电池不怕冷,所以在冬天的时候续航没有磷酸铁锂电池掉得那么厉害。
三元锂电池的活性锂与电解液发生反应会释放热量,所以这种电池的缺点是容易发热。不过只要不施加太大的充电电流,再在上电池有散热系统,反应释放的热量并不会带来太大威胁。
只是现在一昧追求缩短充电时间,快充的充电功率越来越大,就会导致电池产生热量的速度远大于散热的速度。高温会导致锂离子析出过快从而形成枝丫状的晶体,这些晶体会刺穿正负极之间的隔膜形成短路,在短时间内产生高温引发自燃。
广汽埃安针对三元锂电池自燃的问题推出了弹匣电池,其原理是用隔热壳体包住电池单体,即使电池单体短路也不会影响到附近的单体。同时还配备了一套高效的热管理系统,让电池的热量能够更好地被带走。
三元锂电池为什么不建议充满
网上有很多人说磷酸铁锂电池要充满,三元锂电池充到90多就行了不要充满,原因是锂电池充满电后电压会升高,从而影响电解液和正负极材料的活性,导致电池容量衰减。同时,三元锂电池也不适宜过放,最好在电量剩下30%的时候就充电。
目前来说,制约三元锂电池的最大因素是生产成本高,包括了原料的成本高以及热管理系统成本,所以就会导致整车的价格偏高。再加上补贴少,成本都压在了消费者身上,目前主要是中高端纯电动车才会用三元锂电池。
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