动力锂电池组技术瓶颈有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-12-15 17:20
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锂电池的技术瓶颈和技术路线分析。电动汽车的发展需要更好的电池，锂电池的比能、寿命、安全性和价格对纯电动汽车的发展至关重要。目前，锂电池技术相对成熟，瓶颈问题在所难免。如何突破这一瓶颈，使电池技术得到进一步的发展，是本文讨论的主题。
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动力锂电池的技术瓶颈
1. 近距离:随着科技的不断发展，锂电池电动汽车的行驶里程从最初的不足100公里增加到约300公里，单车型行驶里程超过400公里。但这距离以汽油为动力的汽车长达500公里的长途跋涉还有很长的路要走。
第二，充电速度慢:与短途相比，锂电池组的慢速充电是电动汽车更大的约束。在正常速度下，一辆电动汽车充满锂离子电池需要4到8个小时。现在还有灵活的可充电锂电池，可以在1 ~ 2小时内充满电，但其负面影响很大，使用寿命会减少到原来的1/3，而且电池功能会明显下降。加油车不存在这些问题，加油时间不超过5分钟，安全性和稳定性可以得到保证。
三、安全功能有待提高:自锂电池诞生以来，安全问题一直困扰着消费者。从手机、笔记本电脑到如今的电动汽车，安全事故层出不穷。
锂材料技术
●阳极和阴极材料
目前，钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钴锰镍锂等正极材料已经成熟。氧化锂钴材料的比容量为200-210 ma·h/g，材料的真实密度和极板的压实密度均为现有正极材料中最高的。商用锂钴氧化物/石墨系统充电电压可提高4.40v，已经可以满足智能手机和平板电脑对大容量能量密度软包电池的需求。锰酸锂原料成本低，生产工艺简单，热稳定性高，抗过充性好，放电电压平台高，安全性高。适用于轻型电动汽车的低成本电池，但在循环过程中存在理论容量低、锰溶解等问题，可能会影响电池在高温环境下的使用寿命。
●负面材料
可用于动力电池的阴极材料有石墨、硬/软碳及合金材料。石墨是目前广泛应用的阴极材料，具有360毫安时/克的可逆容量。非晶质硬碳或软碳开始被使用，但主要是与石墨混合使用，因为它们可以满足电池更高功率和更低温度的应用需求。但是，由于锂插入硅中会导致体积膨胀，在实际使用中会降低循环寿命的问题需要进一步解决。
较低的电解质
锂离子电池的电解液一般由高介电常数的圆形碳酸盐和低介电常数的线性碳酸盐组成。一般来说，锂电池的电解液应满足高离子电导率、低电子电导率、宽电化学窗口和良好热稳定性的要求。方法和其他新锂锂盐、溶剂净化、电解液制备、功能添加剂技术继续进步,目前的发展方向是进一步提高工作电压,提高电池的性能在高和低的温度下,安全的离子液体电解质和固态电解质正在发展中。
锂电池技术路线分析
目前，交通电源主要有四种技术路线:锂离子电池、氢燃料电池、超级电容器和铝空气电池。锂离子电池、超级电容器和氢燃料电池被广泛使用，而铝空气电池仍处于实验室阶段。在能源供应方面，锂离子电池和超级电容器适用于纯电动汽车，但需要外部充电，氢燃料电池汽车需要外部加氢，铝空气电池需要铝板和电解质。
锂电池技术路线较多，储能更注重安全性和长期成本。与动力锂电池相比，锂电池储能对能量密度要求更低，但对安全、循环寿命要求更高
