鋰電池電動車普及不了,除了價格高以外,還有一個原因
來源:寶鄂實業(yè)
2019-03-29 13:47
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隨著天氣的逐漸轉(zhuǎn)涼,很多地方可能溫度也已經(jīng)下降的比較明顯。很多車主的電動車續(xù)航里程會明顯下降。以至于冬天是換電池的高峰期。
為什么冬天電池不耐用?這個我們之前也說過,溫度對于鉛酸蓄電池的影響是非常大的。當溫度在0℃左右,那此時電動車的續(xù)航里程會降到60%左右,那么溫度再低一點,大家可以自行想象。
鉛酸電池
可能有些朋友會問那么鉛酸蓄電池對溫度要求這么高,那么鋰電池相對來說會不會沒那么敏感呢?的確,鋰電池在低溫情況下,它的性能比鉛酸蓄電池確實要好,也會有影響的,不過影響不是那么大。
說到鋰電池給人們的印象有以下幾個方面:
1.體積小重量輕。2.價格高。3.壽命長,可循環(huán)充電次數(shù)多。4.保修時間長。5.受溫度影響比較小。
大家看鋰電池,它有這么多優(yōu)點,但是為什么還是沒有全面取代鉛酸電池呢?
目前來說,鉛酸電池占兩輪電動車電池市場份額的絕對優(yōu)勢。雖然說不少廠家都在推鋰電池,不過諸多因素,可能未來3年內(nèi)這種情況還是不會有太大的改變。
這種電動車電機功率較小
有很多朋友會說鋰電池貴呀。確實,即便是鉛酸蓄電池也好,它也占據(jù)了兩輪電動車,整車價格的很大一部分。可能在1/4左右,如果型號比較大一點的,會達到1/3的樣子。那如果是型號較大一點的鋰電池,有可能會占據(jù)到整車價格的一半甚至不止。
還有更重要的一方面,它只適合用在輕便電動自行車上 。大家有沒發(fā)現(xiàn)鋰電動車,它的功率大多數(shù)是250W、或350W。也就是說那種電機功率比較小,控制器功率比較小的簡易款電動自行車上 。
鋰電池較小較輕
我們知道鋰電池,它是由一節(jié)一節(jié)的電池把它串聯(lián)起來,中間有比較多的細線。如果用在電機功率動輒500W以上,甚至800W、1000W的電摩款,長時間大電流放電時,電池是承受不住的 。
當我們的車子負重過大,比如說帶人爬陡坡的時候,這樣是很容易燒線甚至燒電池的,這也是一個安全隱患。前幾天我們就看到一則新聞報道,某地方鋰電池出現(xiàn)起火現(xiàn)象。
這個才是真正鋰電池電動車無法取代鉛酸電動車的最主要原因。
磷酸鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池,這名字太長,簡稱為磷酸鐵鋰電池。由于它的性能特別適于作動力方面的應用,則在名稱中加入“動力”兩字,即磷酸鐵鋰動力電池。也有人把它稱為“鋰鐵(LiFe)動力電池”。
意義
截止本人增補此詞條(2013年4月24日),金屬交易市場,鈷(Co)最貴,并且存儲量不多,鎳(Ni)、錳(Mn)較便宜,而鐵(Fe)最便宜。正極材料的價格也與這些金屬的價格行情一致。因此,采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應是最便宜的。它的另一個特點是對環(huán)境無污染。
作為充電電池的要求是:容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環(huán)性能、輸出電壓穩(wěn)定、能大電流充放電、電化學穩(wěn)定性能、使用中安全(不會因過充電、過放電及短路等操作不當而引起燃燒或爆炸)、工作溫度范圍寬、無毒或少毒、對環(huán)境無污染。采用LiFePO4作正極的磷酸鐵鋰電池在這些性能要求上都不錯,特別在大放電率放電(5~10C放電)、放電電壓平穩(wěn)上、安全上(不燃燒、不爆炸)、壽命上(循環(huán)次數(shù))、對環(huán)境無污染上,它是最好的,是目前最好的大電流輸出動力電池。
結(jié)構與工作原理
LiFePO4電池的內(nèi)部結(jié)構如圖1所示。左邊是橄欖石結(jié)構的LiFePO4作為電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔膜,它把正極與負極隔開,但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過,右邊是由碳(石墨)組成的電池負極,由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì),電池由金屬外殼密閉封裝。
LiFePO4電池在充電時,正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移;在放電過程中,負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
主要性能
LiFePO4電池的標稱電壓是3.2V、終止充電電壓是3.6V、終止放電壓是2.0V。由于各個生產(chǎn)廠家采用的正、負極材料、電解質(zhì)材料的質(zhì)量及工藝不同,其性能上會有些差異。例如同一種型號(同一種封裝的標準電池),其電池的容量有較大差別(10%~20%)。
磷酸鐵鋰動力電池主要性能列于表1。為了與其他可充電電池的相比較,也在表中列出其他種類可充電電池性能。這里要說明的是,不同工廠生產(chǎn)的磷酸鐵鋰動力電池在各項性能參數(shù)上會有一些差別;另外,有一些電池性能未列入,如電池內(nèi)阻、自放電率、充放電溫度等。
磷酸鐵鋰動力電池的容量有較大差別,可以分成三類:小型的零點幾到幾毫安時、中型的幾十毫安時、大型的幾百毫安時。不同類型電池的同類參數(shù)也有一些差異。這里再介紹一種目前應用較廣的小型標準圓柱形封裝的磷酸鐵鋰動力電池的參數(shù)。其外廓尺寸:直徑為18mm、高650mm(型號為18650),其參數(shù)性能如表2所示。
過放電到零電壓試驗
采用STL18650(1100mAh)的磷酸鐵鋰動力電池做過放電到零電壓試驗。試驗條件:用0.5C充電率將1100mAh的STL18650電池充滿,然后用1.0C放電率放電到電池電壓為0C。再將放到0V的電池分兩組:一組存放7天,另一組存放30天;存放到期后再用0.5C充電率充滿,然后用1.0C放電。最后比較兩種零電壓存放期不同的差別。
試驗的結(jié)果是,零電壓存放7天后電池無泄漏,性能良好,容量為100%;存放30天后,無泄漏、性能良好,容量為98%;存放30天后的電池再做3次充放電循環(huán),容量又恢復到100%。
這試驗說明該電池 即使出現(xiàn)過放電(甚至到0V),并存放一定時間,電池也不泄漏、損壞。這是其他種類鋰離子電池不具有的特性。
















