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電池知識(shí)

電容型磷酸鐵鋰動(dòng)力電池有哪些特點(diǎn)?

來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-19 20:09    點(diǎn)擊量:

鋰空氣電池要想成為動(dòng)力電池更加渺茫。它的比能量可以達(dá)到700瓦時(shí)/公斤,這樣電動(dòng)汽車?yán)锍叹涂梢枣敲廊加推?,但是問題更多,且比鋰硫電池問題更大,很可能是“遠(yuǎn)水解不了遠(yuǎn)渴”。

因此,我認(rèn)為應(yīng)該大力發(fā)展磷酸鐵鋰電池。

中國(guó)電力報(bào):適用于增程式電動(dòng)汽車的下一代電池又是怎樣的?

楊裕生:增程式汽車第一代產(chǎn)品是在車上裝了一個(gè)增程器,第二代產(chǎn)品是優(yōu)化了電力系統(tǒng)、電池,電動(dòng)機(jī)功率、電池體積都減半,車身重量減輕。第三代產(chǎn)品叫發(fā)電直驅(qū)增程式,即發(fā)電機(jī)發(fā)的電不經(jīng)過電池組,直接供給電動(dòng)機(jī),這樣更加節(jié)能,電池更少、壽命更長(zhǎng)。

第三代增程式汽車的電池用量少,為了接受評(píng)測(cè)時(shí)發(fā)電機(jī)的性能,吸納剎車初始時(shí)回饋的電能,下一代電池應(yīng)該具有高倍率的充電能力。為此,我建議發(fā)展電容型磷酸鐵鋰電池。

電容型磷酸鐵鋰動(dòng)力電池將是下一代動(dòng)力電池。電容性鋰離子電是在正極材料里面要加活性碳。這樣,電池的倍率性提高、壽命延長(zhǎng)、低溫性能改善,充放電的電壓能達(dá)到100多毫伏。我們觀察發(fā)現(xiàn),沒有加碳的充放電的兩根線的距離比較大,加了碳之后充放電的兩根線的距離就大大縮小。這說明,電容在里面起了好的作用——活性炭承擔(dān)了大部分電流,使得車輛啟動(dòng)和剎車時(shí)候免于大電流對(duì)磷酸鐵鋰材料的沖擊。如此才能滿足增程式汽車的運(yùn)行需求。

1996年,德克薩斯大學(xué)發(fā)現(xiàn)磷酸鹽可作為再充電鋰電池的陰極材料。磷酸鋰具有良好的電化學(xué)性能和低電阻。這是通過納米級(jí)磷酸鹽陰極材料實(shí)現(xiàn)的。主要優(yōu)點(diǎn)是高額定電流和長(zhǎng)循環(huán)壽命;良好的熱穩(wěn)定性,增強(qiáng)了安全性和對(duì)濫用的容忍度。

如果長(zhǎng)時(shí)間保持在高電壓下,磷酸鋰對(duì)全部充電條件的耐受性更強(qiáng),并且比其他鋰離子系統(tǒng)的應(yīng)力更小。缺點(diǎn)是,較低的3.2V電池標(biāo)稱電壓使得比能量低于鈷摻雜鋰離子電池。對(duì)于大多數(shù)電池來(lái)說,低溫會(huì)降低性能,升高儲(chǔ)存溫度會(huì)縮短使用壽命,磷酸鋰也不例外。磷酸鋰具有比其他鋰離子電池更高的自放電,這可能會(huì)引起老化進(jìn)而帶來(lái)均衡問題,雖然可以通過選用高質(zhì)量的電池或使用先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)來(lái)彌補(bǔ),但這兩種方式都增加了電池組的成本。電池壽命對(duì)制造過程中的雜質(zhì)非常敏感,不能承受水分的摻雜,由于水分雜質(zhì)的存在有些電池最短壽命只有50個(gè)循環(huán)。圖9總結(jié)了磷酸鋰的屬性。

常用磷酸鋰代替鉛酸起動(dòng)蓄電池。四個(gè)串聯(lián)電池產(chǎn)生12.80V,與六個(gè)2V鉛酸電池串聯(lián)的電壓相似。車輛將鉛酸充電至14.40V(2.40V/電池)并保持浮充狀態(tài)。浮充的用意在于保持完全充電水平并防止鉛酸電池硫酸化。

通過串聯(lián)四個(gè)磷酸鋰電池,每個(gè)電池的電壓均為3.60V,這是正確的滿充電電壓。此時(shí),應(yīng)該斷開充電,但駕駛時(shí)繼續(xù)充電。磷酸鋰容忍一些過度充電; 然而,由于大多數(shù)車輛在長(zhǎng)途旅行中長(zhǎng)時(shí)間保持電壓在14.40V,可能會(huì)增加磷酸鋰電池的機(jī)械應(yīng)力。時(shí)間會(huì)告訴我們磷酸鋰作為鉛酸電池的替代品能夠承受多長(zhǎng)時(shí)間的過充電。低溫也會(huì)降低鋰離子的性能,可能會(huì)影響極端情況下的起動(dòng)能力。

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