關於新能源動力汽車鋰電池材料磷酸鐵鋰的發展前景如何,相比較於其他材料比如錳酸鋰,在哪些方面擁有優勢

時間 2021-10-15 00:13:49

1樓:匿名使用者

作為電動車的核心,動力電池的應用領域具有特殊性和複雜性。不得不說,過去的一百年,不是動力電池發展的不好,而是石油產業與****的巨大的技術進步太卓越了。

? 動力電池的製造經歷電池材料、電芯、電池模組、電池包四步環節,整個動力電池技術體系中需反覆強調的理念是:一致性要求,標準化步驟。

從技術實現層次,從小型二次電池向動力電池的技術升級,絕非簡單“加法”可以輕易實現。

? 動力電池的效能要素(功率密度、能量密度、迴圈壽命、安全、成本)五環相扣:高功率與高能量在設計和製造上難以兼顧,長時間的高功率工作嚴重影響電池壽命,高功率工作的放熱現象考驗電池的安全效能,需犧牲能量利用率以獲得較長的迴圈使用壽命,高能量密度成為安全隱患。

這些難以得到技術上的全方位滿足而只能尋求平衡,同時,又要與汽車燃油系統進行對比,這正是技術面臨的最大挑戰。

? 在技術路線的選擇上,鎳氫電池的天生瑕疵(自放電、比能量小)使得其被鋰電池取代只是時間問題。然而,鋰電池路線多家爭鳴,電極材料的不同體系可有錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三元等技術路線。

? 主要鋰離子動力電池廠商目前應用最多的仍為錳酸鋰系、鎳鈷錳三元等技術路線。

5kw電池包(pack):加裝電池組管理系統、電池支撐與防護系統

普通鋰離子動力電池(<10ah)和大尺寸鋰離子動力電池(>20ah)材質上有什麼區別:

1. 從電池原材料上一般犧牲克容量保證導電性(如碳包覆量問題)

2. 從導電劑的選型上可能考慮多種搭配

3. 增加導電劑用量

4. 倍率放電極耳過流的考慮和內阻大小的考慮

5. 隔膜一般考慮好點,主要是倍率放電放熱問題隔膜的熱收縮及安全性

6. 電解液一般採用倍率型放電電解液

7. 蓋帽的選擇也是同樣倍率型放電蓋帽,也是放熱涉及的熱敏問題及蓋帽焊點問題。

如今石油時代的終結漸露端倪,電力開始逐步取代汽油,汽車的心臟開始轉變為電池,備受矚目的高效能鋰電池,奈米技術是其關鍵,即精度為10億分之一米的精密技術。

2樓:匿名使用者

利:磷酸鐵鋰**便宜,更加環保,迴圈壽命長,無記憶效應,安全性高。

弊:導電效能稍差,低溫效能待改善,一致性待提高。

3樓:匿名使用者

其實不管是比較新的磷酸鐵鋰還是常用的錳酸鋰,都還是普通的化學電池。

無論磷酸鐵鋰效能提高了多少,化學電池都有一個致命的缺陷,就是充電時間過長,

或者說是充電時間長到無法適應汽車快速補充能源的需要。

以目前的技術水平來看,一輛純電動車的續航里程不超過200-300公里,

這還是在理想的實驗狀態下的續航里程,面對現在城市複雜而擁堵的路況,這些電力根本無法應對日常使用。

如果使用強度稍高,面對動輒2、3小時或者長達數小時的充電時間,這是任何使用者都無法忍受的,

整體更換電池也不現實。

因此,我認為,任何鋰電池都是雞肋般的過渡技術。

只有德國現在正在大力研究的氫燃料電池才是未來新能源汽車的王道。

磷酸鐵鋰電池的優點和缺點分別是什麼?

4樓:

磷酸鐵鋰電池的主要優點有:

1、高效率輸出:連續高電流放電可達10c,瞬間脈衝放電(10s)可達20c。

2、高溫時效能良好:外部溫度65℃時內部溫度則高達95℃,電池放電結束時溫度可達160℃。

3、電池內部或外部受到傷害,電池不燃燒、不**、安全性好。

4、非常強的迴圈壽命,500次迴圈充電之後,放電容量還是大於95%。

5、從放電到零伏也是沒有損壞的。

磷酸鐵鋰電池的主要缺點有:

1、在磷酸鐵鋰製備時的燒結過程中,氧化鐵在高溫還原性氣氛下存在被還原成單質鐵的可能性。

2、磷酸鐵鋰存在一些效能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導致鋰離子電池的能量密度較低。

3、材料的製備成本與電池的製造成本較高,電池成品率低,一致性差。

4、產品一致性差。目前國內還沒有一家磷酸鐵鋰材料廠能夠解決這一問題。

5樓:哈哈欠為你違逆

(2019·新課標)磷酸亞鐵鋰(lifepo4)可用作鋰離子電池正極材料,具有熱穩定性好、迴圈效能優良、安全性高等特點,文獻報道可採用fecl3、nh4h2po4、licl和苯胺等作為原料製備。

(1)在週期表中,與li的化學性質最相似的鄰族元素是mg,該元素基態原子核外m層電子的自旋狀態相反(填“相同”或“相反”)。

(3)fecl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸汽狀態下以雙聚分子存在的fecl3的結構式為:

其中fe的配位數為4。

(3)苯胺的晶體型別是分子晶體。苯胺與甲苯的相對分子質量相近,但苯胺的熔點(-5.9℃)、沸點(184.

4℃)分別高於甲苯的熔點(-95.0℃)、沸點(110.6℃),原因是苯胺分子之間存在氫鍵。

(4) nh4h2po4中,電負性最高的元素是o;p的sp3雜化軌道與o的2p軌道形成σ鍵。

(5) nh4h2po4和lifepo4屬於簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種複雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:

這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為(pno3n+1)(n+2)-(用n代表p原子數)。

三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池哪個好?有什麼區別?

6樓:卑露

這個肯定是三元鋰電池更好一點,區別就是首先鋰電池的**就比磷酸鐵要低,其次就是鋰電池是環保型的電池,可以多次的迴圈使用。

三元鋰電池

三元鋰電池全稱是“三元材料電池”,一般是指採用鎳鈷錳酸鋰(li(nicomn)o2,ncm)或鎳鈷鋁酸鋰(nca)三元正極材料的鋰電池,把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽作為三種不同的成分比例進行不同的調整,所以稱之為“三元”,包含了許多不同比例型別的電池。從形狀上來區分,可分為軟包電池、圓柱電池和方形硬殼電池。

其標稱電壓可達到3.6-3.8v,能量密度比較高,電壓平臺高,振實密度高,續航里程長,輸出功率較大,高溫穩定性差,但低溫效能優異,造價也比較高。

磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池則是採用磷酸鐵鋰(lifepo4)作為正極材料,用鐵來做電池原料一來成本低廉,二不含重金屬,對環境汙染較小,工作電壓為3.2v。

磷酸鐵鋰晶體中的p-o鍵穩固,因此在零電壓存放時並不會有洩漏,高溫條件下或過充時安全性非常高,可快速充電,高放電功率,無記憶效應,迴圈壽命高,缺點為低溫效能差,正極材料振實密度小,能量密度較低,產品的成品率和一致性也飽受質疑。

這兩類電池各有所長

高溫條件下,三元鋰電池的三元材料會在200℃時發生分解,產生劇烈的化學反應,釋放出氧原子,並在高溫作用下極易發生燃燒或**的現象,因此基於安全的考慮,我國工信部在2023年1月,通過特殊發文規定將三元鋰電池的使用暫時限制在純電動客車之外。而磷酸鋰電池的分解溫度在800℃,更不容易著火,安全性相對較高。

低溫條件下(氣溫低於-10℃以下),磷酸鋰電池衰減得非常快,經過不到100次充放電迴圈,電池容量將下降到初始容量的20%,基本與寒冷地區的使用絕緣了;而三元鋰電池的低溫效能優異,在-30℃條件下可保持正常電池容量,更適應北方低溫地區的使用條件。

7樓:小白梨哎吆喂

磷酸鐵鋰電池更好,區別主要是組成**,安全方面,成本方面。

磷酸鐵鋰電池則是採用磷酸鐵鋰(lifepo4)作為正極材料,用鐵元素來做電池原料,一來成本低廉,二安全性較高。磷酸鐵鋰晶體中的p-o鍵非常穩固,難以分解,即便在高溫或過充時也不會發生結構崩塌發熱或形成強氧化性物質,擁有良好的安全性。因此,國內的新能源汽車企業,早期大多采用磷酸鐵鋰電池作為能量**。

三元鋰電池的“三元”指的是包含鎳(ni)、鈷(co)、錳(mn)或鋁(al)三種金屬元素的聚合物,在三元鋰電池中做正極。三者缺一不可,在電池內部發揮巨大的作用。

三元鋰電池的三元材料會在200℃時發生分解,磷酸鐵鋰電池的分解溫度在800℃,更不容易著火,安全性相對較高。

三元鋰電池所必需的鈷元素在我國儲量較少,大部分靠海外進口,所以三元鋰電池的成本必然居高不下,磷酸鐵鋰電池所需原材料無需進口,**充足,**穩定,成本相對較低。

量密度、低溫效能,倍率效能等方面,三元鋰離子電池綜合效能優於磷酸鐵鋰電池,但是在穩定性以及成本上,磷酸鐵鋰電池佔據優勢。在目前的應用市場上,新能源客車的電池主要為磷酸鐵鋰電池,而三元鋰離子電池因其優勢成為乘用車商業化首選。

8樓:來自博山寺眉目疏朗 的夏天

當然是三元鋰電池更好。

三元聚合物鋰電池:是指正極材料使用鋰鎳鈷錳三元正極材料的鋰電池,鋰離子電池的正極材料有很多種,主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。在容量與安全性方面比較均衡,是一款綜合效能優異的電池。

三元鋰電池的理論壽命約為800次迴圈,在商業化的可充電鋰電池中屬於優等。

磷酸鐵鋰電池:是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。 鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、 三元材料、磷酸鐵鋰等。

其中鈷酸鋰是目前絕大多數鋰離子電池使用的正極材料。

三元聚合物鋰電池:是指正極材料使用鋰鎳鈷錳三元正極材料的鋰電池,鋰離子電池的正極材料有很多種,主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。

三元里電池的電壓和電容量都高一些,但安全要求高;磷酸鐵鋰電池則電壓略低,電能比也低,只是安全效能要好。關鍵是看是在何種場合使用。

這兩類電池各有所長:

高溫條件下,三元鋰電池的三元材料會在200℃時發生分解,產生劇烈的化學反應,釋放出氧原子,並在高溫作用下極易發生燃燒或**的現象,因此基於安全的考慮,我國工信部在2023年1月,通過特殊發文規定將三元鋰電池的使用暫時限制在純電動客車之外。而磷酸鋰電池的分解溫度在800℃,更不容易著火,安全性相對較高。

低溫條件下(氣溫低於-10℃以下),磷酸鋰電池衰減得非常快,經過不到100次充放電迴圈,電池容量將下降到初始容量的20%,基本與寒冷地區的使用絕緣了;而三元鋰電池的低溫效能優異,在-30℃條件下可保持正常電池容量,更適應北方低溫地區的使用條件。

從製造成本上來看,三元鋰電池所必需的鈷元素在我國儲量較少,大部分靠海外進口,受到市場波動影響非常大,所以三元鋰電池的成本必然居高不下,而磷酸鐵鋰電池所需原材料無需進口,**充足,**穩定,成本相對較低。

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