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鋰離子電池的工作原理是什么?鋰離子動(dòng)力電池有什么特點(diǎn)?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-08-18 22:31    點(diǎn)擊量:

鋰離子動(dòng)力電池的工作原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及發(fā)展前景


2.1鋰離子電池的工作原理

 


 


 


鋰離子電池的工作原理是:電池充電時(shí),正極材料中的鋰脫出來,穿過隔膜進(jìn)入到負(fù)極石墨中;電池放電時(shí),鋰離子又從負(fù)極石墨中脫出來,穿過隔膜回到正極材料中。隨充放電的進(jìn)行鋰離子不斷的從正極和負(fù)極中嵌入和脫出。


 


2.2聚合物鋰離子的結(jié)構(gòu)

 


 


2.3鋰離子動(dòng)力電池的特點(diǎn)及發(fā)展前景


(1)單體電池工作電壓高達(dá)3.7V,是鎳鎘電池,鎳氫電池的3倍,鉛酸電池的近2倍,這也是鋰電池比能量高的一個(gè)重要原因。因此組成相同電壓的動(dòng)力電池組時(shí),鋰電池使用的串聯(lián)數(shù)目會(huì)大大少于鉛酸電池和鎳氫電池。如果動(dòng)力電池中單體電池?cái)?shù)量越多,電池組中單體電池的一致性要求就越高,壽命就越不好做,在實(shí)際使用過程中電池組有問題分析后,一般是其中一、兩個(gè)單體電池出問題然后導(dǎo)致整組電池出現(xiàn)問題,因此不難理解為什么48V的鉛酸電池比36V的鉛酸電池反饋要高,從這個(gè)角度上講鋰電更適合動(dòng)力電池的使用。例如36V的鋰電只需要10個(gè)單體,而36V鉛酸電池需要18個(gè)單體電池,即3只12V的電池組,而每只12V的鉛酸電池有六個(gè)單格即六個(gè)單體電池組成。


(2)重量輕,比能量大,高達(dá)150Wh/Kg,是鎳氫電池的2倍,鉛酸電池的4倍,因此重量是相同能量的鉛酸電池的三分之一到四分之一,從這個(gè)角度講鋰電消耗的資源就少,而且由于錳酸鋰電池中所用元素的儲量比較多,因此相對鉛酸、鎳氫電池可能會(huì)進(jìn)一步漲價(jià),鋰電池成本反而是進(jìn)一步降低的。電動(dòng)自行車用鋰離子電池重量為2.2-4公斤,鉛酸電池的重量為12-20公斤,鋰電重量約為鉛酸電池的四分之一到三分之一,比鉛酸電池輕約10公斤(36V,10Ah電池),電池重量減輕了70%,整車總重量至少減輕了20%。加上一般鋰電車都是簡易款的電動(dòng)自行車,由于電池和整車輕,相同電壓、相同容量的電池行駛里程更長,普通的電動(dòng)車重量在40公斤以上,而鋰電池電動(dòng)自行車重量在7到26公斤之間。女士和老年人都可以輕易搬動(dòng),人力騎行也十分輕便,運(yùn)動(dòng)休閑兼得。
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