动力锂电池在某些性能方面的缺陷该如何解决呢？
来源：宝鄂实业
2019-05-09 17:23
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Eamex公司是日本一家汽车配件生产商，去年年初，公司针对动力锂电池在某些性能方面的缺陷进行了改造，从而提升了锂电池快速充电性能和其他性能。
在去年2月份，公司开发了一款锂离子电容器，实现了100Wh/L的能量密度，比现有锂离子电容器20~40Wh/L的能量密度提高数倍。在此基础上，Eamex计划达到锂电池300Wh/L的能量密度。这款产品通过采用新材料实现了五个方面的改进：
1、比表面积提高：这种电容型锂电池使用金属电极夹住固体高分子膜，通过优化金属电极制造时的电镀条件使比表面积提高到公司原有相同规模产品的10倍。
2、与锂离子电池相同，通过锂离子穿过电解液在电极上的嵌入和脱嵌，得到或失去电量，形成电池容量。这种方式使其有向锂离子电池能量密度接近的可能，这一参数目前是100Wh/L。
3、与双电层电容器相比，其充电反应表现为物理吸附形式，而不是靠锂离子的氧化还原反应。这提高了电容型锂电池的快速充放电性能，充电时间只要10分钟即可。
4、因为改化学反应为物理反应，因而输出密度与充放电循环寿命问题得以解决。输出密度为1500W/L，与现有双电层电容器相同，但充放电寿命则达到10万次。
5、短路时，电极表面的固体高分子成分被破坏，可在瞬间变成绝缘状态，不会发生燃烧和爆炸，因而确保了安全性。
在去年三月初的时候，公司又对外发布了一款“高分子玻璃电池”，该电池采用硫化物玻璃作为负极活性物质，如果用于制作锂离子电池负极，可以使电池快速充放电，因而具有优秀的充放电性能。Eamex在采用这种负极材料时是与导电性高分子膜正极材料匹配使用的，在这种环境下，负极材料表现了以下优秀性能：
1、材料防水防氧化效果好，锂离子在正负极间运动时，不会在穿过电解液的过程中产生锂枝晶，预防了锂枝晶穿透隔膜而出现内部短路。
2、负极材料与导电性高分子锂电池具有相容性，可以达到与聚合物锂电池一样的性能效果。
3、高倍率充放电性能稳定，在1C条件下，充放电1万次后有望保持90%以上的容量。
4、快速充电能力强，用于动力锂电池时，可以有效地改善在途充电状况。
上述两款产品都有针对锂离子电池某个方面性能的改善，更准确地说，是为了解决电动汽车用动力锂电池在高倍率充放电、快速充电以及工作过程中电量储存存在的问题而体现的针对性，算得上是两种改良型动力锂电池。
一般来说，锂离子电池的寿命在电池做成成品的那一刻就已经决定了，电池的寿命是由其材料和结构的专一特性决定的，仅仅根据材料和结构来计算出的电池寿命称为理论寿命，但工作中的锂电池往往表现为实际寿命，一般会少于理论寿命。实际寿命达不到理论寿命的程度是由容量的非工作损耗造成的。
这种非工作损耗受下面因素的影响：
1、锂离子电池的副反应，
2、锂离子电池活性物质的不可逆消耗，
3、对大型锂离子电池而言，电池工作电流大，散热慢，容易对电池结构造成破坏。
4、如果对锂电池附加安全保护措施，需要由锂电池提供的电量来维护。
锂电池容量的减损在锂电池充电、放电和自放电过程中表现出来：
1、随着循环次数的增加，充电时间减少。锂电池的充电平台在3.7V~4.2V，该阶段充入容量占总充电量的90%以上，随着循环次数增加，电压上升速度加快，充电容量减少。
2、锂电池的放电平台在4.1V~3.6V，该阶段放电容量占到总容量的90%以上，随着循环次数的增加，锂电池的放电平台降低，放电容量亦随之降低。
3、锂电池自放电的电量占锂电池总电量的比例随着循环次数的增加而加大，但使锂电池放电平台加速降低。
锂离子电池的寿命减少表现为容量衰退的特点说明：锂电池的寿命终归是有限的，这与任何事物的发展都要是一样的，容量衰退是量变到质变的一种表现形式。从这种表现中可以看出，延长锂电池寿命的方法无疑都从科学充放电和减少自放电的角度来考虑，在使用过程中的损耗会直接影响到电池的寿命。
