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发布时间:2021-01-01 17:24:00 作者:升起
新能源汽车锂离子电池是一种可反复充电电池
新能源汽车锂离子电池是一种可反复充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来产生电流。锂离子电池正极材料有很多,它们都以嵌入的锂化合物形式存在,目前车用动力电池的正极材料有磷酸铁锂、三元锂(分为镍钴锰体系和镍钴铝体系)等等,负极材料目前主流是石墨。锂离子电池放电时锂离子在正极嵌入,充电时锂离子在正极脱嵌,锂离子在充放电时通过电解液和隔膜在正负极之间移动。
锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物
锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个正极材料,为了提升电池性能,人们尝试用不同的材料组合来提升电池表现,目前发现“镍钴锰(NCM)”和“镍钴铝(NCA)”两种体系的正极材料性能更好,因为这两类正极材料有效成分为三种,所以称之为“三元锂”电池。特斯拉等品牌部分车型采用的是镍钴铝(NCA)体系,其他多数纯电动车型使用镍钴锰(NCM)体系电池,根据不同配方分为NCM523、NCM111、NCM811等,后面的数字代表的是三种元素之间的配比。
电池由正、负极,中间的隔膜,电解液构成
电池由正、负极,中间的隔膜,电解液构成。隔膜的作用是防止电子通过,同时避免正负极短路融化,发生。电解液是一种糊状物。在锂电池充电时,正负极连接至外电路,锂离子透过隔膜到达负极,电子顺着外电路到负极,二者在负极结合为锂原子;放电的过程正相反,负极的锂原子分解为电子和锂离子,原路跑回正极,变成锂原子。
锂电池有磷酸铁锂和三元锂两种不同类型,而三元材料又可细分为NCA和NCM两条不同的路线。这些分类都是以正极来命名的,为什么呢?因为电池的负极一般就是石墨。比如早期特斯拉的电池就以纯石墨为负极,但为了提高能量密度,人们尝试着在中间掺入一些硅材料。这个比例被严格控制,因为硅在充电之后,体积会剧烈膨胀。这种膨胀和坍缩会降低电池的寿命。
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