鋰電池充放電電壓是怎么保持平衡的？充放電壓差過(guò)大會(huì)產(chǎn)生什么影響？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-25 17:39
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鋰離子電池特性
（1）電壓平臺(tái)
鋰離子電池由于采用的正負(fù)極材料不同，其單體電池的工作電壓范圍為3.7~4V，其中應(yīng)用規(guī)模較大的磷酸鐵鋰單體電池工作電壓為3.2V，是鎳氫電池的3倍、鉛酸電池的2倍。
（2）比能量大
當(dāng)前乘用車鋰離子動(dòng)力電池的能量密度接近200Wh/kg，預(yù)計(jì)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(méi)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(wú)法滿足公交運(yùn)行8年期限的要求。
（4）對(duì)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(duì)環(huán)境污染較小。但實(shí)際上由于其正負(fù)極材料、電解液包含鎳、錳等金屬物，美國(guó)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?yàn)槠浠厥赵倮玫墓に囕^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(duì)環(huán)境影響較大。
（5）成本依然較高
鋰離子電池初期購(gòu)置成本高，以目前公交車用動(dòng)力電池主流產(chǎn)品磷酸鐵鋰電池為例，價(jià)格大約在2500元/kWh，隨著電動(dòng)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(yùn)營(yíng)單位成本壓力較大。
（6）對(duì)電網(wǎng)影響較大
首先大規(guī)模應(yīng)用純電動(dòng)汽車，由于充電需求較大，充電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾將會(huì)凸顯，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；其次，在快充時(shí)，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(duì)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(lái)看，其電動(dòng)汽車方面的應(yīng)用主要在行駛里程小于200km的短途純電動(dòng)汽車中。
（1）電壓平臺(tái)
鋰離子電池由于采用的正負(fù)極材料不同，其單體電池的工作電壓范圍為3.7~4V，其中應(yīng)用規(guī)模較大的磷酸鐵鋰單體電池工作電壓為3.2V，是鎳氫電池的3倍、鉛酸電池的2倍。
（2）比能量大
當(dāng)前乘用車鋰離子動(dòng)力電池的能量密度接近200Wh/kg，預(yù)計(jì)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(méi)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(wú)法滿足公交運(yùn)行8年期限的要求。
（4）對(duì)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(duì)環(huán)境污染較小。但實(shí)際上由于其正負(fù)極材料、電解液包含鎳、錳等金屬物，美國(guó)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?yàn)槠浠厥赵倮玫墓に囕^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(duì)環(huán)境影響較大。
（5）成本依然較高
鋰離子電池初期購(gòu)置成本高，以目前公交車用動(dòng)力電池主流產(chǎn)品磷酸鐵鋰電池為例，價(jià)格大約在2500元/kWh，隨著電動(dòng)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(yùn)營(yíng)單位成本壓力較大。
（6）對(duì)電網(wǎng)影響較大
首先大規(guī)模應(yīng)用純電動(dòng)汽車，由于充電需求較大，充電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾將會(huì)凸顯，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；其次，在快充時(shí)，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(duì)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(lái)看，其電動(dòng)汽車方面的應(yīng)用主要在行駛里程小于200km的短途純電動(dòng)汽車中。
