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特斯拉为什么改成2170?三元锂电池有哪些优点

特斯拉为什么改成2170?三元锂电池有哪些优点

来源:
2021/12/20 09:38
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【摘要】:

  18650电池曾是特斯拉的传奇。现在,随着Model3的量产,18650电池的历史使命即将结束。所有特斯拉型号可能会更换21700锂电池,那么这背后的原因是什么?

  1. 组成和分类?

  锂电池是指电化学系统中含有锂电池,大致可分为锂电池和锂电池,锂电池由于不含金属锂和可充电的商业性质,从外观上分为圆柱形和方形,重要由正极材料、负极材料、电解质、膜片材料四部分组成(此文属原稿,猫一汽车起动器,转载请注明)。

  锂电池用不同的负极材料和负极材料分为不同类型的电池,如常用的负极材料有钴酸锂、锂锰酸锂、镍、磷酸铁锂和三元材料,常用的负极材料有石墨碳材料、锡基材料、硅材料、钛基材料,其中钴酸锂是锂电池的大部分正极材料。

  2. 锂电池的技术方向是什么?

  又称三钴锰,它是指镍钴锰三种材料为正极材料,以石墨为电池正极材料,其镍盐、钴盐、锰盐为原料,镍钴锰的比例可以根据实际情况调整,主要技术方向的电池公司,如日本和韩国,磷酸铁锂电池是基于磷酸亚铁锂作为负极材料,石墨作为负极材料的电池,这是比亚迪的主要技术方向;钛酸锂电池分为两种,一种是以钛酸锂为正极材料,而以锰酸锂、磷酸铁锂为三元材料和锂电池的负极材料,这是目前珠海银的主要方向,另一种是以钛酸锂为正极,及锂金属或锂合金负极锂电池(此物属原装,猫一汽车起动器,转载请注明)。

  3.三元锂电池的优点是什么?

  三元锂电池最大的优势在于其储能密度高,通常在200WH/kg以上,且与磷酸铁锂的90-120Wh /kg有关,更适合乘用车市场对里程的需求。而三元锂电池材料的分解温度在200℃左右,会释放出氧分子。在使用高温快速燃烧、电解液电池和自燃易爆危险的情况下,对电池的管理要求非常高,(OVP)应作为过充保护、放电保护(UVP)、过温保护(OTP)和过流保护(OCP)等组成,因此,三元锂电池是纯电动汽车在中国市场的使用率高达76%,然而,电动公交车的数量仅为27.6%,而磷酸铁锂为64.9%。

  4. 为什么特斯拉切换到2170?

  特斯拉使用的电池号18650和电池号2170都属于三元共聚物锂电池。18650为直径18mm长65mm的圆柱形电池,2170为直径21mm长70mm的圆柱形电池。由于无法通过工艺控制和原料角度来提高能量密度和降低电池成本,增大体积的2170电池成为必然选择。模型和ModelX预计将在Model3首次使用后被替换。

  麝香声称,2170年的电池是世界上最高的能量密度和最便宜的电池,具有能量密度高达300 WH /公斤,这是有关233 WH /公斤的18650年,近20%的能量密度增加,但其电池系统的成本是155美元/ WH, 171 / 18650 WH有关,这是一个有限的减少。虽然距离马斯克实现每瓦时100美元的目标还有很长的路要走,但这仍然是向前迈出的一步。下一步应该是创新新的电池材料,以降低成本。三元锂电池是一种由锂镍钴锰氧化物(Li (NiCoMn) O2)三元共聚物组成的锂电池。三元复合正极材料前驱体产品,以镍盐、钴盐、锰盐为原料,镍钴锰的比例可根据实际情况调整。

  安全是头等大事

  三元锂电池的特点是能量密度高,电压高,所以同样重量的电池组具有更大的容量,汽车可以走得更远更快。但其弱点在于稳定性较差,如内部短路或阳性物质遇水,会有明火出现。因此,一般用一层钢壳来保护。特斯拉的电池组由大约7000块18650电池组成,虽然特斯拉对电池组提供了全方位的保护,但在极端碰撞事故中仍然存在着火的隐患。

  这是因为这两种材料在达到一定温度时就会分解,三元锂要低200度左右,磷酸铁锂要低800度左右。而三元锂材料的化学反应更强烈,会释放氧分子,电解液在高温下迅速燃烧,导致链式反应。简单地说,三元锂比磷酸铁锂更容易着火。值得注意的是,我们谈论的是材料,而不是现成的电池。

  磷酸铁锂电池要稳定得多,面板即使击穿,短路也不会爆炸燃烧,经受350℃高温也不会着火(三块锂电池在180-250℃不能携带)。所以在安全性能方面,磷酸铁锂电池要好一点。

  由于三元锂材料存在这样的安全隐患,所以厂家也在努力遏制事故的发生。根据三元锂材料易热解的特点,厂商会非常重视过充保护(OVP)、过放电保护(UVP)、过温保护(OTP)和过流保护(OCP)。特斯拉对安全性充满信心,因为它有一个电池管理系统,可以更好地管理其更活泼的锂电池。当然,随着越来越多的电池公司、汽车公司和专业电池管理公司在这一领域的不断研发,越来越多的公司也可以实现优秀的电池管理,这将大大提高安全性。

 

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