鋰電池的重量只是鉛酸電池的五分之一嗎？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-20 14:05
點(diǎn)擊量：次
說(shuō)起電動(dòng)車(chē)都了解，采用的是電機(jī)電池加電控，不管是低速的也好還是純電動(dòng)的也好，但是對(duì)于這樣的車(chē)來(lái)說(shuō)，同樣都是電動(dòng)車(chē)，卻有不同的待遇，車(chē)都是采用電池，而純電動(dòng)汽車(chē)卻采用鋰電池而不用成本更低的鉛酸電池，從環(huán)保上面說(shuō)鋰電池相比鉛酸電池更環(huán)保。
另外蓄電池質(zhì)量差、極板脫落、電解液外漏、失水、外殼破損、電瓶接線(xiàn)端子斷裂等也是蓄電池壞損的原因，都是純電動(dòng)汽車(chē)采用鋰電池的原因，鉛酸電池雖然在工藝上面來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單，從成本上面去說(shuō)的話(huà)也是非常便宜的，但是相比鋰電池而言，缺點(diǎn)還是非常明顯的，鉛酸電池的充放電壽命短平均300次到500次充放電壽命，并且從電池的體積上面來(lái)說(shuō)，體積重。
而看似成本高的鋰電池，以同容量和鉛酸電池進(jìn)行對(duì)比，鋰電池的重量的只是鉛酸電池的五份之一，并且充放電壽命長(zhǎng)：三元聚合物鋰電充放電次數(shù)1000次，最高的磷酸鐵鋰電充放電壽命達(dá)2千次。
雖然鋰離子電池的市場(chǎng)份額遠(yuǎn)不如鉛酸蓄電池來(lái)的龐大，但就應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，鉛酸蓄電池顯然更為適合對(duì)于體積重量要求并不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡退匐妱?dòng)車(chē)以及電動(dòng)自行車(chē)、特種電動(dòng)車(chē)等領(lǐng)域，純電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域尚不在其涉足范圍。對(duì)于普通蓄電池來(lái)說(shuō)，在不做維護(hù)的情況下，無(wú)論是可維護(hù)的還是免維護(hù)的，理論壽命都是3年左右。具體要看車(chē)子工況和駕駛習(xí)慣。區(qū)別在于，可維護(hù)的蓄電池，在性能下降時(shí)，可以補(bǔ)充電解液、蒸餾水，來(lái)為其續(xù)命，保養(yǎng)得當(dāng)還能繼續(xù)服役1年以上。由此可見(jiàn)，可維護(hù)的蓄電池在壽命上更具優(yōu)勢(shì)，而免維護(hù)的雖然聽(tīng)起來(lái)很高端，但實(shí)際上2、3年后就得更換了。
內(nèi)短路往往會(huì)引起鋰離子電池的自放電,容量衰減,局部熱失控以及引起安全事故。在電池內(nèi)部發(fā)生短路期間,兩種電極材料以電子方式在內(nèi)部互連,導(dǎo)致局部高電流密度。鋰離子電池中發(fā)生內(nèi)部短路可能是鋰枝晶的形成或壓縮沖擊等情況引起的。長(zhǎng)時(shí)間的內(nèi)部短路會(huì)導(dǎo)致自放電及局部溫度上升,局部溫度上升產(chǎn)生的影響非常顯著,因?yàn)槿绻麥囟瘸瞿骋婚撝?電解質(zhì)可能通過(guò)放熱反應(yīng)開(kāi)始分解,從而引起熱失控,具有潛在的健康和安全隱患。
鋰離子電池內(nèi)阻與電池內(nèi)部電子傳輸和離子傳輸過(guò)程有關(guān),主要分為歐姆電阻和極化內(nèi)阻,極化內(nèi)阻主要由電化學(xué)極化引發(fā),又分為電化學(xué)極化和濃差極化。當(dāng)電池內(nèi)阻增大時(shí),伴隨而生的還有能量密度下降、電壓功率下降、電池產(chǎn)熱等失效問(wèn)題。影響其產(chǎn)生的主要因素有電池關(guān)鍵材料與電池使用環(huán)境,但關(guān)鍵材料產(chǎn)生異常是內(nèi)阻增大的根本影響因素。
熱失控
“熱失控”是一個(gè)能量正反饋循環(huán)過(guò)程:升高的溫度會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)變熱,系統(tǒng)變熱升高溫度,這又反過(guò)來(lái)又讓系統(tǒng)變得更熱。鋰電池?zé)崾Э貏t是指電池內(nèi)部局部或整體的溫度急速上升熱量不能及時(shí)散去,大量積聚在內(nèi)部,并誘發(fā)進(jìn)一步的副反應(yīng)。參與“熱失控”反應(yīng)的是鋰電池中的氧化鈷化學(xué)物。加熱這種化學(xué)物達(dá)到一定溫度,它就開(kāi)始自發(fā)熱,然后發(fā)展成起火和爆炸。在某些情況下,這種有機(jī)電解液釋放壓力會(huì)導(dǎo)致電池破裂。如果暴露在高溫環(huán)境下,或者是遇到火花,它也有可能會(huì)燃燒。為了防止熱失控現(xiàn)象的發(fā)生,一般會(huì)采用PTC、安全閥、導(dǎo)熱膜等措施,但更重要的是完善電池在設(shè)計(jì)、制造的技術(shù),及使用的方法。
產(chǎn)氣
鋰離子電池產(chǎn)氣有兩種,分別是正常產(chǎn)氣和異常產(chǎn)氣,在電池化成工藝過(guò)程中消耗電解液形成穩(wěn)定SEI膜所發(fā)生的產(chǎn)氣現(xiàn)象為正常產(chǎn)氣,過(guò)渡消耗電解液釋放氣體或正極材料釋氧等現(xiàn)象屬于異常產(chǎn)氣。在鋰電池組裝完成后,預(yù)化成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生少量氣體,這些氣體是不可避免的,也是所謂的電芯不可逆容量損失來(lái)源。在首次充放電過(guò)程中,電子由外電路到達(dá)負(fù)極后會(huì)與負(fù)極表面的電解液發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氣體。
析鋰
鋰離子電池在充電過(guò)程中,鋰離子會(huì)從正極脫嵌并嵌入負(fù)極,但當(dāng)發(fā)生異常情況造成從正極脫嵌的鋰離子無(wú)法嵌入負(fù)極的話(huà),鋰離子就只能析出在負(fù)極表面,形成一層灰色的物質(zhì),這就是析鋰。析鋰的原因有很多種,包括負(fù)極余量不夠、正負(fù)極涂面不均勻、低溫環(huán)境充電、大倍率充電等等。目前主要是通過(guò)加入電解液添加劑、人造SEI、高鹽度電解液、結(jié)構(gòu)化負(fù)極、優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)來(lái)抑制析鋰失效的產(chǎn)生。平時(shí)充電要注意什么呢？
首先鋰電池不需要進(jìn)行電池的激活，電池出廠(chǎng)的時(shí)候已經(jīng)進(jìn)行過(guò)電池的激活了。并不用你刻意的對(duì)新手機(jī)電池激活。
電池的充電最好是用原裝的充電器充電。
鋰電池要隨用隨充，不要等到電池的電量耗盡才去充電，最好的充電是當(dāng)手機(jī)電量低于20%就要給手機(jī)充電了。
盡量避免手機(jī)一整晚的充電，雖然鋰電池對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的充電損耗影響不是很大，但是鋰電池存在不安全的特性，長(zhǎng)時(shí)間充電會(huì)造成嚴(yán)重后果。
