鋰離子電池特性及使用方法有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-17 16:26
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?。?）電壓平臺
?。?）比能量大
當(dāng)前乘用車鋰離子動力電池的能量密度接近200Wh/kg，預(yù)計2020年達(dá)到300Wh/kg。
（3）電池壽命短
由于電化學(xué)材料特性的制約，鋰離子電池的循環(huán)次數(shù)沒有取得突破，以磷酸鐵鋰為例，單體電池循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到2000次以上，成組后僅為1000次以上。無法滿足公交運行8年期限的要求。
?。?）對環(huán)境影響較大
鋰離子電池采用輕金屬鋰，盡管不含汞、鉛等有害重金屬，被認(rèn)為是綠色電池，對環(huán)境污染較小。但實際上由于其正負(fù)極材料、電解液包含鎳、錳等金屬物，美國已經(jīng)將鋰離子電池歸類為一種包含易燃、浸出毒性、腐蝕性、反應(yīng)性等有毒有害性的電池，是目前各類電池中包含毒性物質(zhì)最多的電池，并且因為其回收再利用的工藝較為復(fù)雜導(dǎo)致成本較高，因此目前的回收再利用率不高，廢棄的電池對環(huán)境影響較大。
（5）成本依然較高
鋰離子電池初期購置成本高，以目前公交車用動力電池主流產(chǎn)品磷酸鐵鋰電池為例，價格大約在2500元/kWh，隨著電動汽車的普及，有望在2020年降低到1000元/kWh以下。由于單體電池成組后循環(huán)次數(shù)的制約，公交車通常在3年左右即需要更換電池，運營單位成本壓力較大。
?。?）對電網(wǎng)影響較大
首先大規(guī)模應(yīng)用純電動汽車，由于充電需求較大，充電設(shè)備對電網(wǎng)的諧波干擾將會凸顯，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；其次，在快充時，由于是大倍率充電，因此充電功率較高（乘用車在50kW、客車在150~250kW左右），對電網(wǎng)的負(fù)荷沖擊較大。
因此，基于目前鋰離子電池的技術(shù)水平來看，其電動汽車方面的應(yīng)用主要在行駛里程小于200km的短途純電動汽車中。
超級電容器特性
?。?）極高的充放電倍率
超級電容具備較高的功率密度，可在短時間內(nèi)放出幾百到幾千安培的電流，充電速度快，可在幾十秒到幾分鐘內(nèi)完成充電過程。超級電容公交車和有軌電車就是利用此特性在短時間內(nèi)完成充電，驅(qū)動車輛前進(jìn)。
（2）循環(huán)壽命長
超級電容的充放電過程損耗極小，因此在理論上其循環(huán)壽命為無窮，實際可達(dá)100000次以上，比電池高10~100倍。
?。?）低溫性能較好
超級電容充放電過程中發(fā)生的電荷轉(zhuǎn)移大部分都在電極活性物質(zhì)表面進(jìn)行，所以容量隨溫度衰減非常小，而通常鋰離子電池在低溫下容量衰減幅度甚至高達(dá)70%。
?。?）能量密度太低
超級電容應(yīng)用的瓶頸之一就是能量密度太低，僅為鋰離子電池的1/20左右，約10Wh/kg。因此不能作為電動汽車主電源，大多作為輔助電源，主要用于快速啟動裝置和制動能量回收裝置。
鋁空氣電池特性
?。?）材料成本低、能量密度高
鋁空氣電池的負(fù)極活性材料是含量豐富的金屬鋁，價格便宜，環(huán)保，正極活性物質(zhì)是空氣中的氧氣，正極容量可視無限大。因此鋁空氣電池具有質(zhì)量輕，體積小，使用壽命長的優(yōu)勢。
?。?）關(guān)鍵技術(shù)未取得突破，尚未走出實驗室
空氣電極極化和氫氧化鋁沉降等問題是影響金屬空氣電池走向市場化的重要障礙，鋁空氣電池性能的提高遇到很大的瓶頸。目前尚處于實驗室階段，距離商業(yè)化推廣還有一段不小的距離。
