電動(dòng)自行車用蓄電池的特點(diǎn)是什么?
解液的狀態(tài)分為富液型、貧液型和膠體電解液三種,歡迎關(guān)注三輪車資訊微信公眾號(hào)(SLCZXGZH),了解更多電池知識(shí)!按極板的結(jié)構(gòu)分為板式、卷式和管式
能源瓶頸和環(huán)境污染已成為全球性問題,交通污染已成為中國城市PM2.5等顆粒污染物的來源之一,霧霾天氣頻頻發(fā)生,控車治霾的思路被廣泛提及。相比限購、限行等限制性行政政策而言,大力推廣和發(fā)展低排放的新能源汽車,包括純電動(dòng)汽車(EV)、插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)、燃料電池汽車等,是有效治理污染的重要途徑之一,這一觀點(diǎn)已成為國際共識(shí)。
發(fā)達(dá)國家如美國、日本等紛紛制定了國家計(jì)劃來推進(jìn)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。美國出臺(tái)了一系列新能源計(jì)劃,將大力發(fā)展電動(dòng)汽車作為實(shí)施新能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。2012年美國啟動(dòng)電動(dòng)汽車國家創(chuàng)新計(jì)劃《EV Everywhere》,加大對(duì)高性能鋰離子電池材料、插電式車輛技術(shù)、輕量化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的支持。日本一直將發(fā)展清潔能源、可再生能源作為國家戰(zhàn)略的重要內(nèi)容,國家政策對(duì)新能源汽車發(fā)展始終給予大力支持,計(jì)劃到2020年普及以電動(dòng)汽車為主體的下一代汽車。目前日本混合動(dòng)力電動(dòng)汽車全球銷量第1,其產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)純電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的進(jìn)程也是全球最快的。
近年來,我國政府采取了一系列措施推廣新能源汽車,一方面中央和地方政府相繼出臺(tái)了各種新能源汽車補(bǔ)貼政策鼓勵(lì)消費(fèi)者購買電動(dòng)汽車;另一方面通過制定未來我國汽車燃耗目標(biāo)倒逼整車企業(yè)發(fā)展電動(dòng)汽車,如圖1所示。 除了政策指導(dǎo),我國政府還利用各種機(jī)會(huì)積極推廣新能源汽車的使用。繼奧運(yùn)會(huì)和世博會(huì)2大盛會(huì)之后,近年舉辦的全國兩會(huì)、中博會(huì)、達(dá)沃斯論壇、博鰲論壇等都有新能源汽車示范運(yùn)行。國內(nèi)車企也紛紛涉足新能源汽車的研發(fā)、生產(chǎn)、示范運(yùn)行及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。比亞迪股份有限公司、奇瑞汽車有限公司、東風(fēng)汽車公司、長安汽車股份有限公司、上海汽車集團(tuán)股份有限公司、中國第一汽車集團(tuán)公司、宇通集團(tuán)、中通客車控股股份有限公司(簡稱“中通客車”)和重慶恒通客車有限公司等目前已經(jīng)成功研發(fā)多款轎車及客車等
在政府一系列利好政策的引導(dǎo)下,我國新能源汽車研發(fā)呈現(xiàn)較好的發(fā)展局面,各汽車廠商也積極推廣新能源汽車,并取得了較好成績。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)最新發(fā)布的數(shù)據(jù),2015年1—7月,新能源汽車生產(chǎn)95 530輛,銷售89 549輛,同比分別增長2.5倍和2.6倍。7月,新能源汽車銷售更是取得了同比增長3.3倍的佳績。新能源電動(dòng)汽車市場在不斷升溫,動(dòng)力電池也進(jìn)入高速發(fā)展期,據(jù)統(tǒng)計(jì),今年上半年動(dòng)力電池產(chǎn)量達(dá)到2.72GWh,較去年上半年的0.94GWh增長近2倍。
二、 新能源汽車對(duì)動(dòng)力電池的應(yīng)用需求
動(dòng)力電池是各種電動(dòng)車輛的能量載體和動(dòng)力來源,動(dòng)力電池的性能直接決定了車輛的性能。新能源汽車用動(dòng)力電池包含:鉛酸電池、鋰離子電池、鎳氫電池、超級(jí)電容、燃料電池等。為了滿足新能源汽車等技術(shù)的應(yīng)用要求,動(dòng)力電池需要具有高安全性、高能量密度、高功率性能、優(yōu)異的循環(huán)壽命、工作溫度范圍廣和低成本等特性。新能源汽車包含混合電動(dòng)汽車 (HEV) 、燃料電池混合電動(dòng)汽車 (FC-HEV)、插電式混合電動(dòng)汽車 (PHEV)和純電動(dòng)汽車 (EV)等。不同類型的電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力蓄電池的要求不同,概述如表1所示
從表1中可以看出,鋰離子電池的性能幾乎可以滿足所有類型電動(dòng)汽車需要,鋰離子電池是當(dāng)前所有可充電電池中綜合性能最優(yōu)的一種電池,也是目前最佳的能應(yīng)用于插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車的電池。
鋰離子電池負(fù)極材料包含碳負(fù)極材料、鈦氧化物、錫與碳的復(fù)合物、硅的復(fù)合物等。目前商業(yè)化的鋰離子電池的負(fù)極材料主要采用碳負(fù)極材料。碳負(fù)極材料電池有著比能量高、功率性能好等優(yōu)勢,但是碳電極與金屬鋰的電位接近,當(dāng)電池過充電時(shí)容易在碳電極表面析出金屬鋰形成鋰枝晶,鋰枝晶會(huì)刺穿隔膜引起短路等安全隱患問題。同時(shí),碳負(fù)極電池在首次化成時(shí)電極表面還原形成表面膜(SEI膜),SEI膜的形成和修復(fù)過程會(huì)消耗電解液,造成不可逆容量加大,電池衰減加劇而影響電池使用壽命。尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰負(fù)極材料嵌鋰電位約1.5V,不會(huì)形成鋰枝晶,在充放電過程中體積應(yīng)變小于 1%,并且納米化的鈦酸鋰電池具有大電流充放電能力,能夠數(shù)分鐘完成充電,即便是在低溫環(huán)境條件下快速充電也難以析出鋰枝晶,所以鈦酸鋰電池具有循環(huán)壽命長和安全性能優(yōu)異的特點(diǎn),可以保障快速充電應(yīng)用領(lǐng)域電池的耐久性和安全性。因此,以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池在電動(dòng)汽車要求高安全性、高穩(wěn)定性和長壽命周期的應(yīng)用領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
三、 鈦酸鋰動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化
2008年東芝報(bào)道了4.2Ah SCiB超級(jí)鋰電池(Super Charge ion Battery)高功率鈦酸鋰鋰離子動(dòng)力電池,標(biāo)稱電壓為2.4V,能量密度約為67.2Wh/kg(131.6Wh/L)。由10個(gè)單元串聯(lián)組成的標(biāo)準(zhǔn)模塊能量密度約為50.4 Wh/kg(74.7 Wh/L)。在快速充放電條件下〔25℃,10C(42A)充電,15A放電〕,充放電循環(huán)3 000次,容量衰減不到10%。以50A的大電流進(jìn)行快充,電池單元及標(biāo)準(zhǔn)模塊均可在5min充滿90%以上的容量。電池還具有良好的低溫放電性能,在-30℃仍可放出80%以上的容量。
















