电车的电板一般称为电池或电池组,其材质主要由正负极材料、电解液、隔膜等部分的材质决定,以下是常见的电车电池各部分材质介绍:
正极材料
- 磷酸铁锂(LiFePO?):具有较高的安全性、良好的循环性能和适中的成本。其理论比容量为170mAh/g,实际比能量一般能达到140-160Wh/kg左右,工作电压相对稳定,一般在3.2V左右,广泛应用于各类电动车辆,尤其是对安全性要求较高的商用车和部分家用车。
- 三元材料(NCM或NCA):通常指镍钴锰酸锂(LiNi?????Co?Mn?O?,简称NCM)或镍钴铝酸锂(LiNi?.?Co?.??Al?.??O?,简称NCA)。具有较高的比能量,能达到180-240Wh/kg甚至更高,可使电车拥有更长的续航里程。但安全性相对磷酸铁锂稍差,成本也较高,常用于对续航要求较高的中高端电动汽车。
负极材料
- 石墨类材料:包括天然石墨和人造石墨。具有结晶度高、层状结构规整、嵌锂电位低且平稳等优点,理论比容量为372mAh/g,实际比容量一般能达到350mAh/g以上,是目前应用最广泛的负极材料。
- 硅基材料:硅的理论比容量高达4200mAh/g,是石墨的十多倍,能大幅提高电池的能量密度。但硅在充放电过程中体积变化大,容易导致电极结构破坏,影响电池的循环寿命。通常会通过与其他材料复合等方式来改善其性能,作为部分高端电池中提升能量密度的辅助材料使用。
电解液
- 有机溶剂:常用的有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等,它们具有良好的溶解性和较低的粘度,能够为锂离子的传输提供良好的介质环境。
- 锂盐:一般为六氟磷酸锂(LiPF?),在有机溶剂中具有良好的溶解性和较高的离子电导率,能有效促进锂离子在正负极之间的传导。但LiPF?对水分敏感,容易发生水解反应,影响电池性能,因此对电解液的生产和使用环境要求较高。
隔膜
- 聚烯烃类隔膜:主要包括聚乙烯(PE)隔膜和聚丙烯(PP)隔膜。具有良好的化学稳定性、机械强度和一定的孔隙率,能够有效阻止正负极之间的电子传导,防止电池内部短路,同时允许锂离子自由通过,是目前市场上主流的隔膜材料。