三元電池とリチウム電池の違いは何ですか？

三元ポリマーリチウム電池とは、正極材料にニッケルコバルトマンガン水素化物（Li（NiCoMn）O2）の三元正極材料を使用し、ニッケル塩である三元複合正極材料前駆体製品を使用するリチウム電池を指す。 、コバルト塩、マンガン塩。原料として、ニッケル-コバルト-マンガンの比率を実際のニーズに合わせて調整することができます。

三元リチウム電池は、エネルギー密度が高く、電圧が高いという特徴があるため、同じ重量の電池パックの方が容量が大きく、車の走行距離が長くなり、速度が速くなります。ただし、弱点は安定性が悪いことです。内部短絡がある場合、または正極材料が水と接触している場合、直火が発生します。したがって、一般的な18650バッテリーには、スチールシェル保護の層があります。テスラのバッテリーパックは7000個程度の18650バッテリーで構成されているため、テスラはバッテリーパックを完全に保護しますが、極端な場合、衝突が発生した場合でも火災の危険があります。

これは、2つの材料が特定の温度に達すると分解し、3成分のリチウム材料が約200度の低温で分解し、リン酸鉄リチウム材料が約800度になるためです。また、三元リチウム材料の化学反応が激しくなり、酸素分子が放出され、高温の作用で電解質が急速に燃焼し、連鎖反応が起こります。簡単に言えば、三元リチウム材料はリン酸鉄リチウム材料よりも発火する可能性が高いです。ただし、完成品となった電池ではなく、素材を指していることに注意してください。

リン酸鉄リチウム電池ははるかに安定しているはずです。バッテリーボードは、パンクや短絡があっても爆発して燃えることはありません。 350°Cで加熱しても発火しません（三元リチウム電池は180-250°Cでは耐えられません）。したがって、安全性能の観点から、リン酸鉄リチウム電池はわずかに優れています。

三元リチウム材料にはそのような安全上の問題があるため、メーカーも事故の方向性を阻止しようとしています。三元リチウム材料の容易な熱分解特性によると、メーカーは過充電保護（OVP）、過放電保護（UVP）、過熱保護（OTP）、および過電流保護（OCP）で多くの問題を抱えています。 ）。努力。テスラは、よりアクティブな三元リチウム電池を管理する完全な電池管理システムを備えているため、安全性に自信を持っています。もちろん、この研究開発分野のバッテリー会社、自動車会社、専門のバッテリー管理会社が増えるにつれ、優れたバッテリー管理を実現できる会社も増え、安全性が大幅に向上します。

エネルギー密度はコア要素です

エネルギー密度とは、特定の空間または物質の質量に蓄積されるエネルギーの量を指します。バッテリーのエネルギー密度は、バッテリーの平均単位体積または質量によって放出されるエネルギー量でもあります。バッテリーのエネルギー密度=バッテリー容量×放電プラットフォーム/バッテリーの厚さ/バッテリーの幅/バッテリーの長さ、基本単位はWh / kg（Wh / kg）です。バッテリーのエネルギー密度が高いほど、単位体積あたりにより多くの電力が蓄えられます。

ここで、業界の国家政策の指針も非常に明確であると言わなければなりません。 2017年3月1日、中央4省庁は、「自動車用パワーバッテリー産業の発展を促進するための行動計画」について、「将来の主要な開発目標の1つとしてバッテリー比エネルギーを改善する」と明確に述べた通知を発行しました。 。

次の3つのポイントに焦点を当てます。

1. 2020年までに、リチウムイオンパワーバッテリーセルの比エネルギーは300Wh / kgを超えます。システムの比エネルギーは260Wh / kgに達すると予想されます。コストは1元/ワット時未満です。使用環境は-30°Cから55°Cです。 3C充電容量付き。

2. 2025年までに、モノマーの比エネルギーは500Wh / kgに達します。

3.シングルセル350Wh / kg、システム260Wh / kgのリチウムイオン電池製品の工業化と車両用途の実現に努めます。

三項は、リチウム電池内部の正極材料の名前を指します。三元材料は、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物Li（NiCoMn）O？であり、ニッケル塩、コバルト塩、およびマンガン塩からなる三元複合正極材料前駆体製品である。ニッケルコバルトとマンガンの比率は、実際のニーズに応じて調整できます。 18650は円筒形のバッテリーの外観サイズを指します。18は18.0mmのバッテリー直径を指します。650は携帯電話で使用される65.0mmのバッテリー高さを指します。リチウム電池はより用途が広く、市場に出回っているほとんどの電池についてはここでは詳しく説明しません。

三項は、リチウム電池内部の正極材料の名前を指します。従来の電池正極材料はコバルト酸リチウムLiCoO2であり、三元材料はニッケル塩、コバルト塩、マンガン塩からなる三元複合正極材料前駆体製品であるリチウムニッケルコバルトマンガン酸化物Li（NiCoMn）O2である。ニッケル-コバルト-マンガンの比率は、実際のニーズに応じて調整できます。正極として三元材料を使用した電池はコバルト酸リチウム電池より安全ですが、携帯電話で使用されているプラットフォームが低すぎます（携帯電話のカットオフ電圧は一般に約3.4Vです）。 18650の容量不足感は、円筒形バッテリーの外形寸法を示します。18は、バッテリーの直径18.0mmを示し、650はバッテリーの高さ65.0mmを示します。他の陰極材料は3元以上を使用し、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム、NCAなどがあります。

リチウム電池は非常に幅広い種類を指します。リチウム材料を使用する人は誰でもリチウム電池と呼ぶことができます。学名によると、私たちが通常言うリチウム電池は、リチウムイオン電池/リチウム二次電池と呼ばれ、対応するアノード材料が付いています。

リチウムイオン電池の正極材料は、主にコバルト酸リチウムLiCoO2、マンガナイトリチウムLiMn2O4、ニッケル酸リチウムLiCoxNiyMnzO2、三成分材料、リン酸鉄リチウムLiFePO4などである。正極は、三元リチウム電池と呼ばれる三元材料を使用しています。

三元リチウム電池の主な利点は、エネルギー密度が他の材料よりも高いことです。

三元リチウム電池の正極材料は、NCAニッケルコバルトアルミニウムとNCMニッケルコバルトマンガンにさらに分けられます。

三元材料のほとんどはNCMです。一般的に言えば、三元リチウム電池はNCMを指します。 NCMの海外代表メーカーはSDIとSKIです。中国では、主にLishen、Huitong Tianxia、BAK、Wanxiang、Delangengです。テスラはNCA18650タイプを採用しており、NCAは比較的強力な安定性と強力なサイクル性能を備えています。ただし、製造工程では、Alは両性金属であるため、析出しにくいため、工程に限界があります。 NCAのアルミニウム含有量が少なすぎるため、バイナリ材料とも呼ばれます。

三元材料のNCM製品モデルは、111三元（N：C：M = 1：1：1）から433,532,622,811の範囲でした。ニッケル含有量が増加すると、それに応じてバッテリーのエネルギー密度が増加します。

三元リチウム電池の名前はとてもうるさいですが、具体的な内容は多くの友人にはおそらくはっきりしないので、注意を払う必要があります。三元正極材料は、電池の比エネルギー、比電力、高速充電、低温性能などの点で利点があり、サイクル性能の点ではリチウム鉄ホスフェートは優れているが、寒冷環境では悪化する。安全性の観点からは、もともとリン酸鉄リチウムが最も理想的ですが、強化された3元素リチウム電池管理技術は徐々に進歩しています。

このことから、バスなどの商用車の分野では、スペースが広く、バッテリーの比エネルギーと比電力要件が比較的低く、サイクル性能を発揮するようにリン酸鉄リチウムバッテリーを選択できることがわかります。車のスペースは限られており、バッテリーの量は少ないですが、高比エネルギーと高比電力の三元材料バッテリーを使用する方が適しています。適応政策の観点から、将来のエネルギー密度要件はより高く、三元リチウム電池の可能性はより発揮されます。