锂电池有哪六种?锂电池详细分类

锂电池有哪六种?市面上最早有六类电池材料分别是钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰和镍钴铝。目前锂离子电池主要是按照正极材料的不同来分类,因为负极材料对电池能量密度的影响不大,所以现在主要通过不断改进正极材料来提升电池的性能。

钛酸锂是作为负极材料使用的锂电池,它的能量密度很低,应用在电动车上显然不吃香。

钴酸锂则相反它是能量密度相对较高,但是寿命和耐高温性能就比较差,大多用在手机等数码设备当中。

锰酸锂成本低而且稳定,但能量密度也比较低。

所以,从能量密度和安全性综合来看,综合性能更好的磷酸铁锂电池三元锂电池成为了电动车动力电池的主流,不过这两种电池在自身特点上也存在显著差异。


磷酸铁锂电池(LFP)是用磷酸铁锂作正极材料的锂离子电池,三元锂电池则是一种以镍钴元素作为正极材料,以锰盐或铝盐来稳定化学架构的锂电池,主要有NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)。

锂电池有哪六种?锂电池详细分类

受制于化学特性,磷酸铁锂电池的电压平台低,磷酸铁锂电池的能量密度大概在140Wh/kg左右。而三元锂电池电压高,能量密度基本为240Wh/kg。也就是说,在相同电池重量下,三元锂的能量密度是磷酸铁锂材料能量密度的1.7倍。

毫无疑问,在能量密度上三元锂电池优势明显,不过不同“配方”的三元锂电池它的能量密度也会有差异(镍、钴、锰/铝三者不同比例)。

特斯拉使用的21700 NCA三元锂电池电芯的能量密度高达260Wh/kg,是目前的量产电动车里最高的,它的镍钴铝比例为8:1.5:0.5,属于“高镍电池”。

安全性:磷酸铁锂>三元锂
磷酸铁锂的热稳定性是目前车用锂电池中最好的,电热峰值大于350℃,当电池温度处于500-600℃高温时,其内部化学成分才开始分解。

三元锂电池的热稳定性较差,300℃左右就开始分解,因此对电池管理系统的要求非常高,需要防过温保护装置和电池管理系统来保护电池的安全。所以在高温条件,磷酸铁锂的安全性相对较高。

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