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电池知识

动力锂电池核心技术发展现状

来源:宝鄂实业    2020-01-01 21:03    点击量:
锂电池组有哪些技术?在汽车动力电池领域,锂电池已成为主流。目前,锂电池的能量密度、高低温特性和倍增器性能远远高于铅酸和镍氢电池,但仍难以满足快速增长的电子产品和电动汽车的需求。目前传统的锂电池技术已接近瓶颈,进一步优化的空间有限。
 
锂电池组有哪些技术?
 
我国动力汽车发展不顺利的关键因素是锂电池组技术带来的续航里程、充电速度和安全功能,因此也可视为锂电池组的三大技术瓶颈。
 
1. 近程:随着科技的发展,锂电池电动汽车的行驶里程从最初的不足100公里增加到主流的约300公里,单辆车的行驶里程已超过400公里。但这距离以天然气为动力的汽车行驶500公里的主流路线还有很长的路要走。这个问题可以通过多串单细胞来解决,但是负问题太大,增加了车辆出行的不便。
 
第二,充电速度慢:与行程短相比,锂电池组充电速度慢,对电动汽车的约束更大。在正常速度下,电动汽车的锂离子动力可以充满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,安全稳定可以得到保证。
 
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。除了日产(nissan)和特斯拉(tesla)尚未着火的电动汽车,中国的众泰(zotye)和比亚迪(byd)、美国的通用汽车(general motors)和菲斯克(fisker)也都报告过自燃或着火。
 
锂离子电池系统的比例远远超过0.25千瓦时/公斤还没有实施。因此,对于中型汽车市场来说,锂离子电池组驱动的纯电动汽车一次充电行驶里程不可能超过300公里。即使相关产品上市,其价格也是普通消费者无法承受的。
 
动力锂电池组。JPG
 
电力锂电池核心技术发展现状
 
锂三元电池将很快达到技术瓶颈,固态电池和燃料电池将会商业化,创新的布局应该用来解决电动汽车的技术缺陷,缓解用户的里程焦虑。到目前为止,锂电池的使用寿命仍然不令人满意,电池技术仍然是所有电子设备发展的最大瓶颈,从产业化的角度来看,电池技术距离革命性突破还有很长的路要走。
 
动力锂电池的核心技术是什么?
 
锂电池是现代高性能电池的代表,它由正极材料、负极材料、隔膜和电解质四部分组成。
 
膜是锂电池的重要组成部分,是支持锂电池充放电电化学过程的重要组成部分。它位于电池内部的正极和负极之间,允许锂离子通过,同时阻止电子转移。膜片的性能决定了电池的界面结构和内阻,直接影响电池的容量、循环和安全性能。性能优良的膜片对提高电池的综合性能起着重要的作用。
 
电解液、锂电池电解液一般混合有高的环形碳酸盐介电常数和低的线性碳酸盐介电常数。一般来说,锂离子电池的电解液应满足高离子电导率(10-3~ 10-2s /cm)、低电子电导率、宽电化学窗口(0~5V)和良好热稳定性(-40~60℃)的要求。六氟磷酸锂等新型锂盐、溶剂净化、电解液制备、功能添加剂技术不断进步,目前的发展方向是进一步提高工作电压,提高电池在高温、低温、安全的离子液体电解质和固体中的性能