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动力锂电池科普：锂电池的分类及优缺点
锂电池通常分两类锂金属电池锂金属电池般使用氧化锰为正极材料金属锂或其合金金属为负极材料使用非水电解质溶液电池锂离子电池锂离子电池般使用锂合金金属氧化物为正极材料石墨为负极材料使用非水电解质电池虽然锂金属电池能量密度理论能达到3860瓦/公斤但由于其性质够稳定而且能充电所以无法作为反复使用动力电池而锂离子电池由于具有反复充电能力被作为主要动力电池发展但因为其配合同元素组成正极材料在各方面性能差异导致业内对正极材料路线纷争加通常我们说最动力电池主要有磷酸铁锂电池锰酸锂电池钴酸锂电池以及元锂电池（元镍钴锰）以各类电池都有优缺点致归纳为磷酸铁锂优点寿命充放电倍率安全性温性元素无害成本缺点能量密度振实密度（体积密度）元锂优点能量密度振实密度缺点安全性差耐温性差寿命差功率放电差元素有毒（元锂电池功率充放电后温度急剧升温后释放氧气极容易燃烧）锰酸锂优点振实密度成本缺点耐温性差锰酸锂时间使用后温度急剧升电池寿命衰减严重（比如日产电动车LEAF）钴酸锂通常用于3C产品安全性极差适合做动力电池理论我们需要电池应该能量密度体积密度安全性耐温温循环寿命无毒无害可功率充放电聚所有优点为体而且成本但目前并存在这样电池那么在同种类电池优缺点中就需要取舍而且同电动车对电池需求点也同因此只有立足于对电动汽车作出判断才能有利于我们正确判断电池路线选择磷酸铁锂电池优越性这里就需要回溯前两篇论述我们分析未来电动汽车应该以里程快充电电动汽车为主而目前家用车需要续航双模混合动力以及公交市场续航纯电汽车那么这样车需要什么样电池安全首先安全汽车必备前提汽车同于手机电脑汽车在速行驶中有可能遇到众可预知因素比如车祸造成电池挤压撞击而任何个利因素都有可能造车车毁人亡我们可以看到些老年代步车使用劣质铅酸电池完全没有安全保障电池自燃受撞击燃烧案例比比皆再比如特斯拉年连续火事件虽然利于特斯拉安全设计并没有出现人员伤亡但同时也要看到这几次事件都非常轻微碰撞事故碰撞本身对车人并无伤害而电池却火那么如果严重事故倍率放电寿命普通汽车使用寿命达数年辆电动汽车电池10年至需要3000次循环寿命电池作为比较贵部件寿命能否与车等同非常重要既要保证车辆性能又要保证车主利益这样才能利于市场推动目前世界各车企电动汽车只有去年市比亚迪秦做到电芯终生质保电池寿命也就循环寿命并非简单电池参数给出数字电池循环寿命电池循环状态息息相关比如放电倍率充电倍率温度等通常电池实验室数据出循环寿命以0.3C恒定充放电倍率在20度恒定最佳温度到但在实际用车过程中倍率温度都非恒定这也就为什么通常无论笔记本手机还电瓶车电池实际使用中寿命都如厂商给出数据原因而中里程纯电以及续航双模混合动力车因为所带电池比较对其放电要求就会对寿命影响就会比如A123磷酸铁锂电池通常循环寿命可以到3000次以但A123磷酸铁锂航模电池以10C充电倍率5C放电倍率使用实验室中寿命缩到只有600次而真正实际使用中只有400次可见放电倍率对寿命影响再以比亚迪秦为例只有13KWH电池驱动峰值功率110KW电机可以计算出当秦满电时其最放电倍率达8.4C尤其当秦只有50%电量时其最放电倍率可以达到18C如果电量再放电倍率将超过25C这会极缩电池寿命再看P85度电特斯拉最功率310KW电机看起来庞其实电池放电倍率过4C在只有30%电量时最放电倍率也过10C而且特斯拉容量电池在极程度避免电池处于功率放电之中通过简单对比就可以看出比亚迪电池倍率放电寿命优越性温度适应性极寒对电池影响主要表现在充放电倍率电容量减极热对电池影响主要表现为寿命减温安全性以及充放电能力降极寒对于电池影响相对较轻因为般锂电池都可以在零20度以使用而且在电池放电过程中本身就会产生热量但能耗增加以及电量减可避免极寒对纯电车影响对双模混合动力车又样纯电动车因为没有其他动力来源在极寒情况要达到合适温度必须依靠电池放电加热那么对于能耗以及续航里程就会有影响特斯拉在冬天无论百公里能耗以及续航里程都平时有显著同对于双模混合动力影响就较弱因为混动有发动机作为备用提供能量比如去年11月份比亚迪在包头举行秦推广活动当时夜间气温在零15至20度在早晨极寒情况启动车辆系统会自动切换到HEV模式发动机带动空调迅速提车内温度当温度提以后再切换回EV模式极热对纯电混动影响都比如电池本身功率放电温度就会升以普通锂离子电池为例20C放电电池温度可以提升到接50度这么温度仅对电池寿命有影响重要安全隐患比如特斯拉元电池在温环境会释放氧气而氧气易燃物体特斯拉通过循环冷却系统降温度以硬外壳包裹隔离电池以防止氧气溢出但当遇到撞击时还难免起火能量密度能量密度顾名思义就单位重量电池所能容纳能量能量密度通常判断电池优略重要指标但在笔者分析体系里能量密度在电池性能指标中重要原因有两个1.能量密度必须结合其他性能比如磷酸铁锂电池能量密度确实但因为其安全稳定耐温等特点以磷酸铁锂为电芯所组成电池极为简单需要太保护辅助设备而特斯拉元电池虽然电池电芯密度但由于其安全性差耐温所以必须结合套复杂电池保护设备而这些设备都加汽车重量有报道称在发生连续燃烧事故后特斯拉又准备加厚电池保护设备这就将元电池能量密度优势消弱2.重量对于汽车影响特别对于未来电动汽车主流趋势混合动力以及里程纯电动汽车我们可以设想以130千瓦时/公斤能量密度200千瓦时/公斤能量密度电池做个对比即使最80度总电量两种电池重量差过200KG这对于辆接2吨汽车影响因此笔者认为尽管电池能量密度自然越越但并必要刻意追求最特别能量密度越越稳定这基本常识只要达到够用程度能量密度太重要成本成本非常理解要广泛普及必须要有成本优势这在本系列第篇也已经计算过里程纯电或者混动电动车方面需要减车载电池量节约电芯成本另方面需要降电池包+保护设备成本因此我们发现特斯拉电芯成本虽然较但整体成本依然居通过以论述我们知道同锂离子电池都有天然优点缺点但重要如何对未来电动车发展重点要素排序这样才能选出适合潮流电池综从安全寿命放电能力温度适应能量密度成本等因素综合考虑笔者认为磷酸铁锂电池最适合未来电动汽车电池发展方向（本文综合环球网《亚洲经济》世纪新能源网政府采购信息报证券市场红周刊等报道）
引用 biggerdream
19:18:59 发表于 主楼 的内容：
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不是说三元才是未来的趋势么？
引用 华尔街在哪
19:30:45 发表于 1楼 的内容：
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19:42:24 | 来自
有用的科普贴！
引用 fossor
19:42:24 发表于 2楼 的内容：
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kao! 竟然说能量密度不重要？！ 安全最重要！那燃油车还用那个易燃易爆的汽油干什么？用安全性很好的煤炭多好，甚至柴油也比汽油安全的多 &电动车还用什么锂电池，干脆用铅酸电池好啦，要知道文章作者说的铁电池的安全性给铅酸电池提鞋都不够格。当初特斯拉第一个在电动车上采用锂电池，看重的就是能量密度。这才是电动车首先要解决的问题（这也是手机上锂电池打败安全的镍氢电池的原因 ），要知道电动车要打败燃油车最主要靠高能量密度的电池，如果低于300wh/kg根本没有胜算。。。。。所以，电池安全当然很重要，但是要均衡考虑这个安全性。电池安全性尽量提高，如果在和能量密度有冲突情况下，首先重视能量密度，然后再考虑电池安全性，并且通过提升整车安全性来弥补，总体达到整车高安全性，然后在使用中不断提升电池安全性。。。。。。
20:02:14 发表于 3楼 的内容：
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19:30:45 发表在
不是说三元才是未来的趋势么？
中国汽车还是要跟随世界趋势的，比如目前国外电动车使用两种电动车电池：一是，锰酸锂电池。这是第一代电动车使用的电池，那个时候只有这种电池比较适合电动车，因为三元电池还没有发明上市。搭载这种早期电池的电动车有日产LEAF、通用沃兰达、三菱欧蓝德PHEV和福特电动车。在第一代电池中还有一种短暂出现的磷酸铁锂电池电池，就是在中国电动车一统天下的铁电池，由美国人最先量产装在电动车上，但是因为这种电池并不适合电动车最终在国外很快消失了。二是，三元电池。这是在2012年由特斯拉第一个采用的电池，过后奔驰、丰田、宝马和大众均采用此种电池。目前看来下一个采用此种电池代替锰酸锂电池的厂家是通用（沃兰达第二代）、福特和日产（LEAF第二代）。这种电池属于第二代电动车电池。。。。。。在中国三元电池也开始像国外淘汰锰酸锂电池一样淘汰铁电池，第一步淘汰的纯电动车上用的铁电池，比如北汽、江淮、奇瑞、吉利和众泰等厂家从去年下半年开始用三元电池替换了铁电池。第二步淘汰的是插电混动和客车上铁电池，时间从2015年下半年开始。
20:25:50 发表于 4楼 的内容：
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比较好的技术帖子，学习了
引用 libabai13
22:27:24 发表于 5楼 的内容：
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这帖子不能沉呀
引用 qfady
08:48:08 发表于 6楼 的内容：
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您已被楼主屏蔽，不能回复该帖子纯电动车的动力电池有哪些不同？-建材采购网
纯电动车的动力电池有哪些不同？
电动汽车(BEV)是指以车载为动力，用驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。
动力是电动汽车的关键技术，决定了它的续行里程和成本。
1)纯电动车所需的动力电池
用于电动车的动力电池应有的功能指标和经济指标包括：（1）安全性；（2）比能量；（3）比功率；（4）寿命；（5）循环价格；（6）能量转换效率。这些因素直接决定了电动车的合用性、经济性。
超级的优势是质量比功率高、循环寿命长，弱点是质量比能量低、购置价格贵，但是循环寿命长达50万～100万次，故单次循环价格不高，与铅酸电池、能量型锂离子电池并联可以组成性能优良的动力电源系统。
3)铅酸电池
铅酸电池生产技术成熟，安全性好，价格低廉，废电池易回收再生。近些年来，通过新技术，其比能量低、循环寿命短、充电时发生酸雾、生产中可能有铅污染环境等缺点在不断克服中，各项指标有很大提高，不仅可更好地用作和电动摩托车的电源，而且在电动汽车上也能发挥很好的作用。
4)以磷酸铁锂为正极的锂离子电池
负极为碳、正极为磷酸铁锂的综合性能好：安全性较高，不用昂贵的原料，不含有害元素，循环寿命长达2000次，并已克服了电导率低的缺点。能量型电池的质量比能量可达120Wh/kg，与超级电容器并联使用，可以组成性能全面的动力电源。功率型的质量比能量也有70～80Wh/kg，可以单独使用而不必并联超级电容器。
5)以钛酸锂为负极的锂离子电池
钛酸锂在充电-放电中体积变化极小，保证了电机机构稳定和电池的长寿命；钛酸锂电极点位较高（相对于Li+/Li电极为1.5V），在电池充电时可以不生成锂晶枝，保证了电池的高安全性。但也因钛酸锂电极电位较高，即使与电极电位较高的锰酸锂正极配对，电池的电压也仅约2.2V，所以电池的比能量只有约50～60Wh/kg。即使如此，这种电池高安全性，长寿命的突出优点，也是其他电池无可比拟的。
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前挡 夹层玻璃 顶蓬 汽车复合材料一体成型
座椅 皮革面料 地板 铝花纹防滑地..
整车重量 GF2≤255kg（不包括电池）,眼眸深邃、轮廓分明、身材颀长，活生生的一幅画。
这在监狱民警看来，那么令人不可思议。
声明：本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写，除搜狐官方账号外，观点仅代表作者本人，不代表搜狐立场。
　　新能源汽车的动力来源一般主要是以动力电池为主，对于什么是动力电池，相信还是有很多人不是很了解，实际上动力电池就是为工具提供动力来源的一种电源，那么这种动力电池与普通电池有什么区别呢？下面就由厂家亚陆行的技术人员来为您讲解一下：
　　一、性质不同
　　动力电池是指为交通运输工具提供动力的电池，一般是相对于为便携式电子设备提供能量的小型电池而言；而普通电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。
　　二、电池容量不同
　　在都是新电池的情况下，用放电仪测试电池容量，一般动力电池的容量在mAh左右；而普通电池的容量在2000mAh以上，有的能到3400mAh。
　　三、放电功率不同
　　一颗4200mAh的动力电池可以在短短几分钟内将电量放光，但是普通电池完全做不到，因此普通电池的放电能力完全无法与动力电池相比。动力电池与普通电池最大的差别，在于其放电功率大，比能量高。由于动力型电池主要用途为车用能源供给，所以相较于普通电池要有更高的放电功率。
　　四、应用不同
　　为电动汽车提供驱动动力的电池被称为动力电池，包括传统的铅酸电池、镍氢电池以及新兴的锂离子动力电锂电池，分为功率型动力电池（混合动力汽车）以及能量型动力电池（纯电动汽车）；手机、笔记本电脑等消费电子产品使用的锂电池一般统称为锂电池，以区别于电动汽车用的动力电池。
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客服邮箱：模型用动力电池与普通电池的区别
模型电池与普通电池的最大区别在于放电能力。一颗4200mAh的动力电池可以在短短几分钟内将电量放光，普通电池完全做不到，因此放电能力完全无法与动力电池相比。但是动力电池强大的放电电流不是没有代价的。一条动力电池，要是能达到50个充放而还保持额定容量的话，那真的太神了！而普通的镍氢电池据说100个充放之后才达到最大容量，可以反复充放达1000次，汗一个～
所以，请不要想着我用几个AA电池串联成7.2v的动力电，或者用两个手机电池串联成7.4v动力电，那是不可能的，除非你再并多几次，才有可能达到动力电池的放电能力，无论是重量，还是造价，都远在动力电之上了，那又何必呢？
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电池分类及特点
　　2电池分类及特点　　●电动车动力电池通过前面的讲解，想必您已经对电动汽车的分类有了一定了解，但如果要购买电动车，仅仅明白其类别如何划分显然还远远不够。电池作为电动车的动力源，一直以来被视为电动车发展的重要标志性技术，也是制约电动车发展的重要瓶颈，其性能好坏直接关系到整车续航里程的长短，因此掌握一些与电池相关的基本知识对日后购买电动车会大有帮助。　　●电池的分类电池从广义上讲主要可分为化学电池、物理电池和生物电池三大类，其中化学电池和物理电池已经应用于量产电动汽车中，而生物电池则被视为未来电动车电池的重要发展方向之一。出于对目前实际应用情况的考虑，我们只对化学电池及物理电池进行详细介绍，如若您对生物电池亦抱有兴趣，可另行参阅其它资料。　　■化学电池　　化学电池是目前电动汽车领域应用最为广泛的电池种类，如镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池、燃料电池等都属于这一范畴。从结构角度上讲，其可进一步分成蓄电池及燃料电池两大类别，我们目前所见的绝大多数电动车都采用蓄电池技术进行驱动，如丰田普锐斯、特斯拉MODEL&S等。当然，这里所讲的蓄电池并不是我们日常所讲的汽车电瓶，而是对可重复充电电池的统称，其中车载电瓶通常使用的铅酸蓄电池仅仅是细分门类的一种。　　由于电动车蓄电池种类较多，其中很大部分已经被目前市场所淘汰，且对其晦涩原理进行大篇幅讲解并不能对实际购车带来多大帮助，所以我们先通过一个表格大致了解下这些电池的种类和基本特性，然后就目前市场上常见的几种蓄电池进行详细说明。　　注：由于电池种类很多，所以我们表中只列举出了一些具有代表性的类别。　　常见电动车用化学电池：　　-&锂电池　　锂电池是目前电动车上最常用的电池种类之一，虽然其从1970年诞生至今时间并不算长，但凭借能量密度高、循环使用寿命长等特点迅速占据了电动汽车电池市场的绝大部分江山。如今，在售电动汽车配备的锂电池主要有磷酸铁锂电池及三元锂电池两种，且这两种电池在自身特点上存在显著差异，因此我们有必要对其进行一番细致的讲解与对比。　　磷酸铁锂电池为什么安全？　　对于电动车用电池，大多数人可能都鲜有认知，因此，我们不妨举个例子来帮助大家理解。最近，由比亚迪同戴姆勒共同出资成立的全新电动车品牌腾势即将上市销售，而其所搭载的正是磷酸铁锂电池。相比于早期的锰酸锂电池，磷酸铁锂电池在能量密度上并未有太大差别，约为100-110Wh/kg，但其热稳定性是目前车用锂电池中最好的，当电池温度处于500-600℃高温时，其内部化学成分才开始分解，而同属锂电池的钴酸锂电池在180-250℃时就内部化学成分就已处于不稳定状态。换而言之，磷酸铁锂电池的安全性在锂电池中首屈一指，也正因如此，其也成为目前电动车电池的主要门类之一。　　特斯拉为何选择三元锂电池？　　与磷酸铁锂电池相比，特斯拉MODEL&S使用的三元锂电池在重量能量密度上要高出许多，约为200Wh/kg,这也就意味着同样重量的三元锂电池比磷酸铁锂电池的续航里程更长。不过其缺点也显而易见，当自身温度为250-350℃时，内部化学成分就开始分解，因此对电池管理系统提出了极高的要求，需要为每节电池分别加装保险装置，除此之外，由于单体体积很小，所以单车要的电池单体数量非常庞大，以MODEL&S为例，7000余节18650三元锂电池才能满足一辆车的装配用量，这无疑又为电池管理系统进一步加大了控制难度。因此，目前市场在售车型中，只有特斯拉一家使用的是三元锂电池。　　-&镍氢电池更注重充放电控制　　镍氢电池是目前除锂电池外另一主流电动车动力电池种类，于上世纪90年代后逐渐发展开来，如以丰田普锐斯为代表的很多混合动力汽车均采用此类电池作为储能元件。其能量密度与普通的锂电池差距并不大，约为70-100Wh/kg，但由于电池单体电压仅为1.2V，是锂电池的1/3，因此在需求电压一定的情况下，其电池组的体积要比锂电池大上一些。　　与锂电池一样，镍氢电池也需要电池管理系统，不过其更注重电池的充放电管理。之所以存在这样的区别，主要是源于镍氢电池具有“记忆效应”，即电池在循环充放电过程中容量会出现衰减，而过度充电或放电，都可能加剧电池的容量损耗（锂电池此项特性几乎可忽略不计）。因此对于厂商来说，镍氢电池控制系统在设定上都会主动避免过度充放电，如将电池的充放电区间人为控制在总容量的一定百分比范围内，以降低容量衰减速度。　　-&燃料电池是未来汽车最理想能源　　燃料电池其实不是“电池”，准确地说是一个大的发电系统。其因能量转换效率高、无污染、寿命长、运行平稳等特点被业界公认为未来汽车的最佳能源。简单来说，燃料电池是通过化学反应将化学能转换为电能的一种装置，而能量的来源主要是依靠不断供给燃料及氧化剂产生的。　　理论上讲，燃料电池能采用的燃料种类很多，甚至是传统内燃机所用燃料均可，不过真正能起电化学反应的，仅仅是其中的氢和氧化剂中的氧，因此，氢燃料电池是目前燃料电池的研究核心。　　就当今市场而言，燃料电池汽车离我们并不遥远。据此前报道，世界首款量产燃料电池汽车丰田FCV将于明年3月在日本正式销售。该车配备了两个70MPa的高压燃料堆，输出功率为122Ps(90kW)，续航里程可达700km(日本JC08工况下）。除此之外，其添加燃料仅需3分钟，相比传统电动汽车的充电时间要快上很多。目前在日本与之相关的各种政策也紧罗密布地相继制定出台，不过国内何时能够买到还不得而知，只能再耐心等待一段时日。　　■物理电池　　物理电池顾名思义，就是依靠物理变化来提供、储存电能的电池统称，如超级电容、飞轮电池等都属于物理电池的家族成员。　　-&超级电容功率密度高但电池容量小　　超级电容是一种介于传统电容与电池之间的电源元件，其主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能，期间不发生化学反应，因此被归为物理电池的范畴。与之前所介绍的化学电池相比，超级电容三大明显优势，首先，其反复充放电达数十万次（传统化学电池只有几百至几千次），寿命上要比化学电池高出很多；其次，超级电容在充放电时的功率密度极高，瞬间可放出大量电能，可满足车辆更加宽泛的电力需求；第三，工作环境适应能力更佳，通常室外温度在-40℃-65℃时，其都能稳定正常工作（传统电池一般为-20℃～60℃）。　　当然，有优势就会有不足，能量密度低就是制约超级电容发展的首要瓶颈，所以，目前其主要应用于车辆启动系统、军事及少量公交车辆，至于是否可作为家用车动力电源使用，还需等能量密度难题有所突破后方可知晓。　　-&飞轮电池目前仅作为辅助电池使用　　飞轮电池是上世纪90年代提出的一种新概念电池，也属于物理电池的一种。简单来说就是利用类似飞轮转动时产生能量的原理来实现自身充放电的。在2010年10月美国勒芒系列赛最后一轮中，保时捷911&GT3混合动力赛车就首次正式使用飞轮电池技术，而其便是鼎鼎大名的保时捷918&Spyder的前身。不过这两款车型的飞轮电池均仅作辅助能源使用，其功能类似于我们常见的制动能量回收系统。即便如此，我们依然有理由相信，随着技术的不断发展及价格进一步降低，飞轮电池的应用前景将十分广阔。& &
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