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锂电池优异性能的概述

锂电池优异性能的概述

来源:
2021/04/13 09:13
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【摘要】:

  性能的利弊

  锂电池以其优异的性能被广泛应用于各个领域。

  锂电池的优点如下:

  (1)锂电池高压平台。单节电池的平均电压为3.7V或3.2V,近似等于三节镍镉电池或镍氢电池的串联电压,有利于电池组的形成。

  (2)储能密度高。与其他电池相比,锂电池的能量密度非常高,达到460-600Wh /kg,大约是铅酸电池的6-7倍。这意味着锂电池在同样的充电容量下重量更轻。经计算,相同体积的铅酸产品重量约为铅酸产品重量的1/5-1/6。

  (3)使用寿命长。锂电池的使用寿命超过6年。以锂离子磷酸铁电池为例,充放电速率为1C时,最大循环次数可达1000次。

  (4)功率容量大。用于电动汽车的锂离子磷酸铁电池的最大充放电速率为15 -30摄氏度,这使其成为启动和加速大功率汽车的理想选择。

  (5)自放电率很低。自放电率是锂电池最突出的优点之一。在相同条件下,电池在室温下1个月后的自放电率为10%左右,镍镉的自放电率为25-30%,氢化镍的自放电率为30-35%。

  (6)无记忆效应。这意味着锂电池可以随时充电和放电,而不是像镍金属氢化物电池或镍锡电池那样等待电量耗尽。

  (7)高低温适应性。锂电池可在-20℃和60℃环境下使用。加工后可在-45℃环境下使用。

  (8)环境保护。在生产、使用或报废过程中,不含或出现铅、汞、镉等有毒重金属。

  (9)锂、锰、铁、钒是我国生产锂电池的重要原料,资源丰富,生产过程用水量少,对缺水国家是一件好事。

  然而,锂电池也有其不可克服的缺陷,主要表现在以下几个方面:

  (1)低温下,电池性能显著下降,放电平台减小,输出功率减小,可用功率减小。

  (2)使用不当存在安全隐患。由于锂电池组件非常活跃,如果使用不当,电解液分解、燃烧甚至爆炸等重大事故都会发生。

  (3)不同的放电速率对电池的容量有很大的影响。

  (4)过充、过放电会对电池造成不可逆转的损伤。鉴于以上缺点,大容量锂电池组一般都是用来监测使用的电池保护装置。

  表1为锂电池与其他电池性能比较。

  表1各种电池性能比较

  二次电池的分类:锂电池、镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池

  正极体系过渡金属氧化锂氢氧化镍氢氧化镍二氧化铅

  石墨等多层贮氢合金氧化镉海绵铅阳极系统

  隔膜系统PP/PEPP或PEPP尼龙玻璃纤维棉

  电解质为有机锂电解质KOH水溶液KOH水溶液稀硫酸

  额定电压3.0 ~ 3.71.21.22.0

  物理密度350~ 400Wh/L320 ~ 350Wh/L160 ~ 180Wh/L65 ~ Wh/L

  重量能量密度180~ 200Wh /kg60~ 65Wh /kg40~ 45Wh /kg25~ 30Wh /kg

  离子迁移氧化还原氧化还原氧化还原

  充放电方式恒流恒压恒流充电恒流充电恒流充电恒流充电恒流充电

  充电端子控制恒流/限压恒流限压恒流稳压器

  安全有一定的安全隐患

  环保环保镉污染铅污染

  最佳工作温度为0℃~45℃~20℃~45℃~20℃~60℃~40℃~70℃

  价格(2.2 ~ 2.8元/ WH) / WH3.5 2.8 ~ 4.0 / WH2.2 ~ / WH0.7 ~ 1.0 / WH

  充电器成本高(恒流、恒压)一般(控制恒流源)一般(控制恒流源)低(稳压)

 

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