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电池知识

锂动力电池的特点分析

来源:宝鄂实业    2019-10-11 20:25    点击量:
锂离子动力电池是20世纪研制成功的一种新型高能电池。这种电池的负极是锂金属,正极是二氧化锰、socl 2、(cfx)n等,20世纪70年代开始实用。由于其能量高、电池电压高、工作温度范围宽、存储寿命长等优点,在军用和民用小型电器中得到了广泛的应用,如手机、便携式计算机、照相机、摄像机等,部分替代了传统电池。大容量锂电池已经在电动汽车上进行了测试,将成为21世纪电动汽车的主要动力源之一,并将用于人造卫星、航空航天和储能等领域。
 
(1)单体电池工作电压高达3.7V,是镍镉电池、镍氢电池、铅酸电池的3倍,也是锂动力电池高比能量的重要原因。因此,当组成相同电压的动力电池组时,锂离子电池将比铅酸电池和镍氢电池使用更少的串联电池。如果动力电池中的单体电池较多,则电池组中单体电池的一致性要求越高,使用寿命越差。在分析了电池组在实际使用过程中存在的问题后,一般是单个电池中有一两个出现问题,进而导致整个电池组出现问题。因此,不难理解为什么48v铅酸蓄电池的反馈比36v铅酸蓄电池高。从这个角度来看,锂电池更适合使用动力电池。例如,36v锂离子电池只需要10个电池,而36v铅酸电池需要18个电池,即3个12v电池,每个12v铅酸电池有6个电池,即6个电池。
 
(2)重量轻,比能量高,最高150Wh/kg,是镍氢电池的两倍,铅酸电池的四倍。因此,相同能量的铅酸蓄电池的重量是三分之一到四分之一。从这个角度来看,锂动力消耗的资源较少,而且由于锰酸锂电池含有的元素较多,锂动力电池的价格可能会比铅酸电池和镍氢电池进一步上涨。相反,电池的成本进一步降低。
(3)体积小,最高400Wh/L,铅酸蓄电池容量为1/2~1/3。它提供了更加合理的结构和更加美观的外观设计条件、设计空间和可能性。目前,由于铅酸蓄电池体积和重量的限制,设计师的设计思想受到很大的制约,导致现阶段电动自行车在结构和外观上都呈现出“千车一面”的相似性和单调性。
 
(4)循环寿命长,循环次数1000次。电池容量为60%,100%充放电循环可达到600次以上,使用寿命可达到3-5年,是铅酸电池的2-3倍左右。随着技术的革新和设备的改进,电池的寿命会越来越长,性价比也会越来越高。(5)自排率低,每月不足5%。
 
(6)工作温度范围宽,低温性能好。锂动力电池可以工作在-20~55℃之间,特别适合低温使用。然而,当水溶性电池(如铅酸电池和镍氢电池)在低温下使用时,由于电解液流动性差,其性能将大大降低。
 
(7)无记忆效应,无需像镍镉电池、镍氢电池一样每次充电前放电,随时随地充电。电池充放电深度对电池寿命影响不大。它可以完全充电和完全放电。我们的循环测试是完全充电和完全放电。
 
(8)特别适用于动力电池。除了锂电池的高电压外,锂动力电池的保护板还可以对每一块电池进行高精度、低功耗的智能化管理。具有完善的过充、过放电、温度、过电流、短路保护、锁定自恢复、可靠平衡充电等功能,大大延长了电池的使用寿命。
(9)无污染,锂动力电池中不存在有毒物质,因此被称为“绿色电池”,国家重点扶持。
10)存在安全隐患;由于锂动力电池能量高,材料稳定性差,锂电容易出现安全问题,世界上知名的手机和笔记本电脑电池(正极材料为钴酸锂和三元材料)生产企业,日本三洋、索尼等公司要求电池的爆喷率控制在40个ppb(十亿分之一)以下,国内公司能达到ppm(百万分之一)级的就已经不错了,而动力电池的容量是手机电池容量的上百倍以上,因此对锂电的安全性要求极高。
(11)价格高;相同电压和相同容量的锂动力电池价格是铅酸的3-4倍。随着锂动力电池市场的扩大,成本的降低,性能的提高,以及铅酸电池价格的提高,锂动力电池的性价比是有可能超过铅酸电池的。