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鋰離子電池的構(gòu)成及分類是什么?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:966次  |  2021年07月19日  

18650號(hào)電池曾是特斯拉的傳奇,如今隨著Model3量產(chǎn)下線,18650號(hào)電池歷史使命卻即將終結(jié),特斯拉所有車型可能會(huì)全部替換為2170號(hào)電池,那么其背后原由有什么?


1、鋰離子電池構(gòu)成及分類?


鋰離子電池指的是電化學(xué)體系中含有鋰的電池,大致可分為鋰金屬電池和鋰離子電池,鋰離子電池由于不含金屬鋰和可充電的屬性得以商用,就外形而言分為圓柱形和方形,重要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜材料四個(gè)部分構(gòu)成。


鋰離子電池因正極材料及負(fù)極材料不同而被區(qū)分成不同種類的電池,如常用的正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等,常用的負(fù)極材料石墨碳材料、錫基材料、硅基材料、鈦基材料等,其中鈷酸鋰是大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。


2、鋰離子電池技術(shù)方向要怎么樣?

過針刺 低溫防爆18650 2200mah
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

三元鋰離子電池又稱三元聚合物鋰離子電池,它指的以鎳鈷錳三元材料做正極材料,以石墨為負(fù)極材料的電池,其以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以依據(jù)實(shí)際要調(diào)整,這是日韓等電池公司主攻技術(shù)方向;磷酸鐵鋰離子電池則是以磷酸鐵鋰為正極材料,石墨為負(fù)極材料的電池,這是比亞迪主攻技術(shù)方向;鈦酸鋰離子電池則分為兩種,一種是鈦酸鋰作為負(fù)極材料,可與錳酸鋰、三元材料及磷酸鐵鋰等正極材料組成鋰離子電池,這是當(dāng)前珠海銀隆主攻方向,另一種則是鈦酸鋰做正極、與金屬鋰或鋰合金做負(fù)極組成鋰離子電池。


3、三元鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)在哪?


三元鋰離子電池最大優(yōu)點(diǎn)在于電池儲(chǔ)能密度高,其儲(chǔ)能密度通常在200WH/kg以上,相關(guān)于磷酸鐵鋰的90-120WH/kg,更適合乘用車市場對(duì)續(xù)航里程的需求,但是三元鋰離子電池材料分析溫度在200℃左右,它會(huì)釋放氧分子,在高溫用途下電解液會(huì)迅速燃燒,引發(fā)電池自燃和易爆風(fēng)險(xiǎn),因此它對(duì)電池管理要求很高,要做好過充保護(hù)(OVP)、過放保護(hù)(UVP)、過溫保護(hù)(OTP)和過流保護(hù)(OCP)等,因此三元鋰離子電池雖在我國純電動(dòng)汽車乘用市場裝機(jī)比例高達(dá)76%,但是在電動(dòng)大巴裝機(jī)量卻僅為27.6%,相反磷酸鐵鋰達(dá)到了64.9%。


4、特斯拉為甚么改用2170?


特斯拉采用的18650和2170號(hào)電池都屬于三元鋰離子電池,18650代表的是直徑18mm、長度65mm的圓柱形電池,2170號(hào)電池代表的則是直徑21mm、長度70mm的圓柱形電池,特斯拉18650號(hào)電池由于體積受限,無法通過工藝控制和原材料角度提高能量密度,降低電池成本,因而增大體積的2170號(hào)電池就成了必然選擇,在Model3率先使用后,ModelS和ModelX有望隨后進(jìn)行更換。

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