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電動汽車的锂電池能跑多遠

汽車 更新时间:2025-09-07 17:15:19

從環保角度來講,新能源電動汽車顯然要優于傳統的燃油汽車,而從購買難度上來講,獲取新能源汽車的購買指标也要相對容易,但很多人卻仍心存疑慮,這種疑慮在很大程度上源于對新能源汽車安全性的擔憂,畢竟多起新能源汽車自燃的例子就擺在眼前,那麼新能源電動汽車到底安不安全,是否可以購買呢?

讓我們先弄清锂電池的原理,之後自然就有了答案。從1799年,伏特發明伏特電堆算起,電池的曆史已經有200多年了,而锂電池由于其質量輕、儲電量大、可充電等優點而廣泛應用于從手機到汽車的各類産品之上,但其實锂電池并不是什麼新興産物,最早發明锂電池的人其實是著名的發明家愛迪生,那麼為什麼過去都沒有使用锂電池呢?因為锂本身是一種化學性質非常活潑的元素,很容易和其它物質發生反應,因此,锂電池一直被閑置了百年。

電動汽車的锂電池能跑多遠(電動汽車安全嗎)1

直到20世紀90年代初,人們才再次想起了锂電池,從此锂電池的發展便一發不可收拾。

那麼锂電池到底是什麼原理呢?它為什麼會擁有質量輕、儲電量大和可充電等優點呢?質量輕是因為锂元素僅為6個原子質量,儲電量大是因為僅有6個原子質量的锂元素就可以攜帶一個電荷。

锂電池的原理簡單來講是這樣的:将一個正極材料與一個負極材料放置在粘稠的電解液之中,正極與負極用隔膜隔開,以防電子通過,這就是一個簡單的锂電池結構。當我們用一個外電路将正極與負極相接并連接電源,此時,受到外接電源的刺激,正極材料之中的锂原子會分解為锂離子和電子,電子通過外電路前往負極,而锂離子則透過隔膜前往負極,兩者在負極相遇并重新組合為锂原子,簡單來講就是锂原子由正極前往負極,并在負極累積,這個過程就是我們俗稱的充電。

電動汽車的锂電池能跑多遠(電動汽車安全嗎)2

當我們需要用锂電池給用電器供電,同樣也是用外電路将正負極相連并連接用電器,此時由于沒有外接電源的刺激,锂離子無法留在負極,它會重新分解為锂離子和電子,锂離子透過隔膜回到正極,而電子則通過外電路前往正極,在這個過程中會經過用電器,為用電器提供電能,簡單來講就是锂原子由負極回到正極的過程,也就是我們俗稱的放電。

當锂原子全部由負極回到正極,锂電池就沒電了,需要再次充電了。锂電池的充電與放電過程,實際上就是锂原子從正極前往負極,再由負極回到正極的過程,理論上不會出現損耗,所以锂電池可以一直使用。當然在實際使用過程中由于會與電解液發生一定程度的反應,損耗還是會發生,電池的壽命還是有限的。

電動汽車的锂電池能跑多遠(電動汽車安全嗎)3

了解了锂電池的結構和原理,就可以說說锂電池的安全性了,锂電池的安全性主要取決于正極材料。

用于裝載锂原子的負極材料一般都是石墨,這沒有問題,而正極材料主要有兩種,一個是磷酸鐵,一個是由鎳钴錳組成的三元材料,兩種材料可謂是各有優劣。

人類再次想起并廣泛使用锂電池是20世紀90年代的事情,但以前我們幾乎沒有聽說過锂電池自燃的事情,這是為什麼呢?因為以前的锂電池所使用的正極材料是磷酸鐵,磷酸鐵锂電池的安全性很高,其自燃溫度條件需要達到800攝氏度,所以一般很難發生自燃。不過磷酸鐵锂電池雖然安全性高,但低溫性能很差,隻要天氣一冷,瞬間沒電。

電動汽車的锂電池能跑多遠(電動汽車安全嗎)4

相比之下,三元材料锂電池的低溫性能很好,即使是在零下20度仍然能夠進行正常的電能輸出,而且它的能量密度是磷酸鐵锂電池的2倍左右,也就是說相同體積下,三元材料锂電池的電量是磷酸鐵锂電池的2倍。

三元材料锂電池的唯一缺點在于自燃溫度條件僅為200攝氏度,所以一旦溫度過高,則可能發生自燃,又或者電池發生破損,正負極之間的隔膜破裂造成短路,引發溫度升高,同樣也會自燃。那麼現在的新能源電動汽車使用的是哪一種锂電池呢?都有,有的車型采用的是磷酸鐵锂電池,而有的車型則采用的是三元材料锂電池。

其實無論是哪一種車型,安全性都是有保證的,因為在車輛出廠前都要經過嚴格的測試,不論是被動安全性能,還是主動安全性能都要達到相應的标準,而這些标準要遠比真實的道路條件苛刻得多。有什麼方法可以提高锂電池的安全性呢?其實很多,比如給三元材料锂電池不同電池模塊之間使用特殊材料進行隔離,以保證一塊電池出現問題不會波及其它電池,如此安全性能自然就大大提高了。#技能改變生活#

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