電動汽車鋰電池的介紹，鋰電池壽命
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-08 16:56
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電動汽車鋰電池：介紹
“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀70年代時，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應用。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，現(xiàn)在只有少數(shù)幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
電動汽車鋰電池：壽命
普通的電子產(chǎn)品上的鋰離子電池使用壽命大概是5到20年，平均為8年，而以現(xiàn)在的技術(shù)水平，鋰離子電池在電動汽車上的使用壽命只有大約3-5年。當電動汽車上的電池容量衰減到初始容量的80%以下時，電動汽車的續(xù)駛里程將會明顯減少，當電池容量衰減到70%以下時，就必須要更換電池了。對于目前的很多純電動汽車來說，電池的成本大約占汽車總成本的40%左右，也就是說，更換電池就相當于換了小半個車。之所以電動汽車電池壽命較短，原因無外乎是工作環(huán)境影響和大規(guī)模充放電所致。
工作環(huán)境方面，電動汽車電池在高溫或低溫狀態(tài)下工作都會對鋰電池壽命產(chǎn)生影響，這種影響一般人為不可控制，畢竟開車的外部環(huán)境給予人的選擇性較低。
鋰電池是一類以金屬鋰或含鋰物質(zhì)作負極的電的化學源總稱，自1991年鋰離子電池問世并商業(yè)化生產(chǎn)以來，鋰離子電池因具有高的比能量，長循環(huán)壽命，低自放電和綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點，受到當今社會的廣泛關注和大力發(fā)展。
所謂鋰離子電池是指分別用兩個能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的活性物質(zhì)作為正負極構(gòu)成的二次電池。電池充電時, 鋰離子從正極脫嵌, 經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，放電時，鋰離子則從負極脫出, 插入正極。 以將炭材料為負極，以含鋰的化合物作正極的鋰電池為例。在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。
而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負極→正極的運動狀態(tài)。Li-ion Batteries就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運動員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ion Batteries又叫搖椅式電池。
鋰電池正負極材料相關介紹——定義
正極材料
正極材料是鋰離子電池發(fā)展的關鍵技術(shù)之一，應滿足條件：①足在所要求的充放電范圍內(nèi), 與電解質(zhì)溶液有電化學相溶性；②溫和電極過程動力學；③高度可逆性：④全鋰化狀態(tài)下在空氣中穩(wěn)定性好。目前，常用的正極材料層狀 LiMO2和尖晶石型LiM2O4（M=Co, Ni, Mn, V等過渡金屬離子）
負極材料
鋰離子電池負極材料作為提高鋰離子二次電池能量及循環(huán)壽命的重要因素, 在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的研究。作為鋰離子電池負極材料應滿足以下要求：①在鋰離子的嵌入反應中自由能變化小、電位低；②鋰離子在負極的固態(tài)結(jié)構(gòu)中有高的擴散率；③高度可逆的嵌入脫出反應；④有良好的電導率；⑤熱力學上穩(wěn)定, 同時與電解質(zhì)不發(fā)生反應。常見的負極材料按成分劃分可分為碳材料和金屬氧化物材料。
