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电池知识

锂电池的主要特性参数

来源:宝鄂实业    2019-10-14 22:30    点击量:
 
锂sbs以其高能量密度、高比能量和高功率被认为是最有前途的电动汽车储能电池。此外,锂电池没有记忆,也没有汞、铅等有害物质[3]。然而,这种类型的电池更昂贵;需要安全保护和电池平衡系统,以确保在相同电压和功率水平下电池性能的一致性。
 
锂电池是专门为高温应用而设计的。除了钠β电池,锂铝铁(锂铝铁)和锂铝铁(锂铝铁2)是高温锂电池[14,45,59]。这些锂硫电池的能量容量是所有锂电池中最高的。然而,这种锂电池的循环寿命很短[3],这需要热管理,并且需要保持工作温度[14]会造成大量的能量损失。锂硫电池的工作温度范围为375-500([14,45])。高温锂硫电池是由锂铝合金阳极氧化,铁硫化物阴极,电解液和隔膜熔融氯化锂钾[14,59]。在这些电池中,锂铝合金用于控制锂的活性,而硫化铁用于防止铁的腐蚀[14,59]。
其他在环境温度下正常工作的锂离子电池主要是用于电动汽车的锂聚合物电池和锂离子电池[14,86]。聚合物电池和锂离子电池的区别在于前者使用金属锂作为反应器,而后者则没有金属锂[14]。锂聚合物电池适用于各种制造形状,具有韧性和可靠性。然而,它们的导电性和功率密度相对较差[3]。
 
锂离子电池因其体积小、重量轻、潜力大[33、51、63、83、92],在储能和便携式电子电器产品中非常受欢迎。1991年,索尼开始生产锂离子电池,最初由贝尔实验室在20世纪60年代提出[62、85、93]。锂离子电池具有高能量密度、高功率密度(500~2000w/kg)[64,93]、低自放电和长寿命[92]。然而,锂离子电池的生命周期明显受到温度的影响,并可能受到深度放电的影响[63]。锂离子电池可分为锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)、镍锰钴氧化物(LiMnCOO 2)、锂镍钴铝氧化物(LiNiCoAlO 2)和钛酸锂(Li4Ti5O12)电池。
 
锂钴氧化物电池是第一种被开发的电池。氧化钴比镍和锰等元素贵,有价格优势[ 94 ]。LiFePO4电池具有高功率密度,是所有锂离子电池中成本最低的[3,92]。lifepo4电池具有良好的热稳定性和化学稳定性,可广泛应用于电动汽车。因为Li4Ti5O12电池的充电速度比其他锂电池快,所以它们也用于电动汽车[3]。锂离子电池由锂金属氧化物(LiMeO 2,如LiCuO 2,LiMnO 4,LiFePO 4,LiNnCOO 2,LiNi AlOO 2和Li4Ti5O 12)组成,作为阴极,有机碳酸盐作为电解质,石墨碳化锂作为阳极,和隔膜[45, 65, 84,86, 94, 95 ]。
 
当电池充电时,锂离子从阴极流向阳极电解液,与电子(e-)结合并沉积在碳层之间,形成锂原子。在放电过程中,这些过程是相反的[33,53,65,84,94]。目前,锂离子电池技术[65、83、92、96]正在为下一代电动汽车应用开发。
二次电池主要特性参数:能量、能量密度、功率、能效、电池寿命周期、工作温度范围、单位能耗、优缺点。图13描绘了电化学电池在比能量和比功率方面的技术成熟度[97]。相比之下,锂离子电池的比能量和比功率在大型商用电池中具有明显的优势[56,64,98]。此外,低成本锂电池材料和电池管理系统的开发在降低制造成本方面取得了进展[60、90、91],这将有助于锂电池在电动汽车和其他形式的储能中的进一步应用。此外,先进的la、镍镉、镍氢、nih2、锌空气、钠s和na-nicl2电池也可用于特定车型。