锂离子二次电池已经获得了成功商业化,锂离子电池优势性能分析
对锂离子电池的研究者来说,当务之急应通过工艺创新,进一步降低原材料成本,提高电池循环性能及稳定性。从技术发展方向看,以下三方面应给予极大关注:
一发展电动汽车用大容量锂离子动力电池;
二开发和使用新的高性能电极材料,尤其是高性能正极材料的开发;
三进一步降低锂离子电池的成本和提高电池的安全性能对锂离子电池的商业化应用来说,则需要通过行业内的运行管理模式调整,来达到生产高标准的电池的要求,其实这也是占全球40%正极材料销量的中国最需要关注的和发展的,这就如同中国为何是制造大国而不是制造强国,这种现象在中国的锂离子电池市场也同样存在,并且相当严重。(1)开路电压高:电池单体电压一般可达3.6V,是普通镍氢电池或者镍镉电池的3倍;
(2)能量密度高:以UR18650型电池为例,其质量比能量和体积比能量分别可达125Wh/kg和300Wh/cm3;
(3)输出功率高,适合大电流充放电;
(4)循环性能好,无记忆效应;
(5)自放电小:在室温下,自放电率小于12%,低于镍镉电池(约25%/月)和镍氢电池(约15%/月)。由于在首次充放电过程在碳负极表面一层固体电解质相膜(solidelectrolyteinterface,SEI),这层膜能够允许离子通过而不允许电子通过,可以较好的防止了自放电过程;
(6)充放电效率高:首次循环之后的库伦效率可达100%;
(7)工作温度范围宽:-25~+45oC,如果正极材料以及电解液的热稳定性能够得到改进,其工作温区将扩宽至-40~+70oC;
(8)环境友好的化学能源:锂离子电池不含有污染元素,它是一种环境非常友好的化学储能装置;
(9)循环寿命长:如果采用80%放电深度,循环寿命达1200次以上;如果采用较浅的放电深度,循环次数可达5000次以上;
(10)较好的加工灵活性,可制作成各种形状的电池,如柱状、软包装等。因此,与传统的二次电池相比,锂离子二次电池具有非常优异的优点。
目前,对于低功率装置,锂离子二次电池已经获得了成功商业化。随着科学技术的高速发展,同时考虑到环保问题,作为绿色能源汽车应用领域的锂离子二次电池产能也将会逐步释放。如福特公司chevyvolt在车展上的亮相为它带来了纽约政府50辆的volt电动车订单,深圳比亚迪的电动公交车也已经在国内和国际市场大行其道。