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磷酸铁锂电池组和三元锂电池的穿刺测试对比
磷酸铁锂电池组和三元锂电池的穿刺测试对比
  • 发布时间:2020-04-13 17:01

磷酸铁锂电池组和三元锂电池的穿刺测试对比

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磷酸铁锂电池组和三元锂电池的穿刺测试对比。2015年,中国电动汽车产业突然加速,彼时大多数电动汽车搭载的电池都属磷酸铁锂电池。由于国家规定的电池能量密度越来越高,同时在有限的体积下,厂家也更愿意最大限度的提升续航,进而才能满足消费者对续航的需求。故而,在2016年后,大多数车企逐渐改用能量密度更高、相同体积下可承载更多电能的三元锂电池。“穿刺测试”是目前行业内公认的对电池电芯安全性最为严苛的检测手段,被誉为新能源电池测试的“喜马拉雅”。
 
 
穿刺测试介绍
穿刺试验实际上就是用3~5mm的耐热钢针,垂直刺入一块动力电池。早起我国电动汽车动力电池是需要进行穿刺测试的,但由于多方利益,我国在近年来的规定中又取消了穿刺测试。我们也不要过分看重穿刺试验的结果,因为在常规状态下动力电池的外部还有保护壳、极难发生类似穿刺测试的真实环境。穿刺试验也仅仅针对最为极端的情况下,动力电池的安全性。
 
磷酸铁锂电池组和三元锂电池的穿刺测试对比
1.在同样的测试条件下,三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度迅速超过500℃,并发生极端的热失控——剧烈燃烧现象,电池表面的鸡蛋被炸飞;
 
2.传统块状磷酸铁锂电池组在被穿刺后无明火,有烟,表面温度达到了200℃~400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦;
 
3.磷酸铁锂电池在穿透后无明火,无烟,电池表面的温度仅有30-60℃左右,电池表面的鸡蛋无变化,仍处于可流动的液体状态。磷酸铁锂电池的设计使得它在短路时产热少、散热快,因此磷酸铁锂电池的表现非常优异。
 
磷酸铁锂电池组和三元锂电池相比较
①安全性:三元锂电池正极材料的分解温度在200℃左右,磷酸铁锂电池正极材料的分解温度在700℃左右,实验室测试环境下短路磷酸铁锂电池单体基本不发生着火的情况,在使用三元锂电池时尤其要对热管理提出较高的要求。对于整车电池包来讲,安全措施更加完善与科学,通过BMS有效对锂电池包激进型管理,电池可以工作在安全的状态下。
 
②能量密度:相同体积下三元锂电池由于其能量密度高的天然优势,可储存的电能比磷酸铁锂电池组多,也就是说同一款车分别搭载三元锂电池和磷酸铁锂电池,那么搭载三元锂电池的续航里程肯定比磷酸铁锂电池高。
 
③制造成本:磷酸铁锂电池组没有贵重金属因而生产成本较低,三元锂电池则因为采用钴金属,其70%储量在非洲刚果金,这让其进口价格一路飙涨,当前报价已经达到20万元/吨。
 
三元材料在电池比能量、比功率、大倍率充电、低温性能等方面有优势,循环性能方面则是磷酸铁锂材料优势明显,在安全方面磷酸铁锂电池组也优于三元锂电池。高安全、长寿命的磷酸铁锂电池依然具有市场。在选用电池时可根据不同用途选择,如大巴车空间较大,对电池比能量和比功率要求相对较低,可选择磷酸铁锂材料电池发挥其循环性能好的特性;轿车空间有限电池用量小,则选用高比能量与高比功率三元材料电池更为合适。
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