1-6月份,新能源车型销量达120.6万辆,同比增长201.5%,销量增速迅猛。但要获得更多消费者的认可,还需进一步解决新能源车的最大痛点---电池安全问题。
在上一期《电车知识学堂》中,我们介绍了目前主流三元锂电池对于电池安全的防护设计,而最近还有一款新型的电池频频被推上热搜,引起了广泛的讨论,它就是我们今天的主角---刀片电池。
随着手机、数码产品、电动汽车的普及,锂离子电池在人们生活当中扮演着越来越重要的角色。低能量密度、循环寿命有限等使用问题常常被人们诟病,但是与这些问题相比,电池安全问题却是人们关注的焦点。
随着动力电池能量密度的不断提升,传统的三元材料NCM622逐渐无法满足高能量密度动力电池的设计需求。
目前锂离子电池的主要发展方向为高能量和高功率,同时这也是电子产品终端不断升级换代以及新能源电动汽车行业发展壮大的必然要求。
为了推动电动汽车的发展,国家相关部门提出2020年动力电池比能量需要达到300Wh/kg以上,如此高的比能量需要应用到更高容量的高镍三元材料和硅碳复合负极材料。
高镍三元正极材料的容量主要来自Ni2+/Ni4+氧化还原,所以镍含量越高,材料的容量也越大。但是Ni含量升高后,高镍三元正极材料会带来一系列棘手的技术问题。
富锂材料的比容量可达250mAh/g以上,远高于目前的三元材料,然而富锂材料在循环过程中面临着持续的电压平台衰降,这不仅仅会造成电池比能量的降低,还会影响电池管理系统BMS的正常运行。
目前主流的高镍三元NCM和NCA材料,匹配负极硅碳材料能够基本上满足300Wh/kg,甚至是350Wh/kg高比能电池的需求,但是要进一步提升锂离子电池比能量到400Wh/kg,
本文总结了废旧锂离子国内外梯次利用的情况及市场,介绍了国内三元材料及磷酸铁锂拆解的发展现状,提出了进行全自动拆解废旧锂离子电池及加速废旧锂电池梯次利用及综合回收利用的建议。
锂离子电池中正极材料所占成本约为40%,负极仅占5%左右,可见正极材料在锂离子电池中的重要地位。正极材料主要分为三大。
目前国外以三元材料动力电池为主,国内磷酸铁锂和三元材料动力电池均有成熟产品对标测试研究表明,虽然三元材料能量密度优于磷酸铁锂材料,但国内较好的磷酸铁锂电池的能量密度也能达到143(Wh)/kg