聚合物鋰電池和鋰電池的區(qū)別是什么你知道嗎?
聚合物鋰電池一般指聚合物鋰離子電池,根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料的不同,鋰離子電池分為液態(tài)鋰離子電池和聚合物鋰離子電池或塑料鋰離子電池。你知道聚合物鋰電池和鋰電池區(qū)別是什么嗎?下面來(lái)看看吧。
一、聚合物鋰電池和鋰電池區(qū)別
相對(duì)于鋰離子電池,鋰聚合物電池的特點(diǎn)如下:
1.無(wú)電池漏液?jiǎn)栴},其電池內(nèi)部不含液態(tài)電解液,使用膠態(tài)的固體。
2.可制成薄型電池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。
3.電池可設(shè)計(jì)成多種形狀。
4.電池可彎曲變形:高分子電池最大可彎曲900左右。
5.可制成單顆高電壓:液態(tài)電解質(zhì)的電池僅能以數(shù)顆電池串聯(lián)得到高電壓,高分子電池。
6.由于本身無(wú)液體,可在單顆內(nèi)做成多層組合來(lái)達(dá)到高電壓。
7.容量將比同樣大小的鋰離子電池高出一倍。
二、聚合物鋰電池壽命
正確的說(shuō)法:鋰電壽命和充電周期的完成次數(shù)有關(guān),和充電次數(shù)沒(méi)有直接關(guān)系。
簡(jiǎn)單的理解,例如,一塊鋰電在第一天只用了一半的電量,然后又為它充滿電。如果第二天還如此,即用一半就充,總共兩次充電下來(lái),這只能算作一個(gè)充電周期,而不是兩個(gè)。因此,通??赡芤?jīng)過(guò)好幾次充電才完成一個(gè)周期。每完成一個(gè)充電周期,電量就會(huì)減少一點(diǎn)。不過(guò),減少幅度非常小,高品質(zhì)的電池充過(guò)多次周期后,仍然會(huì)保留原始電量的80%,很多鋰電供電產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)兩三年后仍然照常使用,就是這個(gè)原因。當(dāng)然鋰電壽命到了最終還是需要更換的。
鋰電的壽命一般為300~500個(gè)充電周期。假設(shè)一次完全放電提供的電量為Q,如不考慮每個(gè)充電周期以后電量的減少,則鋰電在其壽命內(nèi)總共可以提供或?yàn)槠溲a(bǔ)充300Q-500Q的電力。由此我們知道,如果每次用1/2就充,則可以充600-1000次;如果每次用1/3就充,則可以充900~1500次。以此類推,如果隨機(jī)充電,則次數(shù)不定??傊徽撛趺闯?,總共補(bǔ)充進(jìn)300Q~500Q的電力這一點(diǎn)是恒定的。所以,我們也可以這樣理解:鋰電池壽命和電池的總充電電量有關(guān),和充電次數(shù)無(wú)關(guān)。深放深充和淺放淺充對(duì)于鋰電壽命的影響相差不大。
事實(shí)上,淺放淺充對(duì)于鋰電更有益處,只有在產(chǎn)品的電源模塊為鋰電做校準(zhǔn)時(shí),才有深放深充的必要。所以,使用鋰電供電的產(chǎn)品不必拘泥于過(guò)程,一切以方便為先,隨時(shí)充電,不必?fù)?dān)心影響壽命。
如果在高于規(guī)定的操作溫度,即35°C以上的環(huán)境中使用鋰電,電池的電量將會(huì)不斷的減少,即電池的供電時(shí)間不會(huì)像往常那樣長(zhǎng)。如果在這樣的溫度下,還要為設(shè)備充電,那對(duì)電池的損傷將更大。即使是在較熱的環(huán)境中存放電池,也會(huì)不可避免的對(duì)電池的質(zhì)量造成相應(yīng)的損壞。所以,盡量保持在適益的操作溫度是延長(zhǎng)鋰電壽命的好方法。
如果在低溫環(huán)境,即4°C以下中使用鋰電,同樣也會(huì)發(fā)現(xiàn)電池的使用時(shí)間減少了,有些手機(jī)的原裝鋰電在低溫環(huán)境中甚至充不上電。但不必太擔(dān)心,這只是暫時(shí)狀況,不同于高溫環(huán)境下的使用,一旦溫度升起來(lái),電池中的分子受熱,就馬上恢復(fù)到以前的電量。
要想發(fā)揮鋰離子電池的最大效能,就需要經(jīng)常用它,讓鋰電內(nèi)的電子始終處于流動(dòng)狀態(tài)。如果不經(jīng)常使用鋰電,請(qǐng)一定記得每月給鋰電完成一個(gè)充電周期,做一次電量校準(zhǔn),即深放深充一次。
對(duì)于18650電池在電動(dòng)車上的應(yīng)用領(lǐng)域,在目前現(xiàn)有技術(shù)水平下,個(gè)人認(rèn)為微型電動(dòng)車是一個(gè)不錯(cuò)的選擇,當(dāng)前不便應(yīng)用于客車領(lǐng)域,基于如下考慮:
一、18650在微型車上應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)“長(zhǎng)短互補(bǔ)”
微型電動(dòng)車的特點(diǎn)是小、靈活,但對(duì)續(xù)航里程又高于傳統(tǒng)的低速電動(dòng)車,而這兩個(gè)互相制約的要求對(duì)電池的適應(yīng)性提出了比較高的要求。而18650電池的特點(diǎn)是能量密度高,能夠在很小的空間里實(shí)現(xiàn)盡可能多的裝載量。這兩個(gè)“小”的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)整車的效能最大化,這是其一。
其次,微型電動(dòng)車動(dòng)力要求一般在10-20 kWh之間,對(duì)18650的需求量單車一般在1000-2000支之間,這對(duì)于電池系統(tǒng)的組裝、連接的考驗(yàn)不是很大,國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)出現(xiàn)了幾家很有特色的18650電池系統(tǒng)集成商,可以滿足客戶的需求;同時(shí),由于串聯(lián)數(shù)量相對(duì)乘用車要少,所以管理起來(lái)相對(duì)容易,管理系統(tǒng)的技術(shù)也相對(duì)成熟。這也是18650能夠在微型車上應(yīng)用好的重要保障。
二、18650的品質(zhì)控制和系統(tǒng)技術(shù)的可靠性致使不宜在客車領(lǐng)域批量應(yīng)用
按照國(guó)際上制造能力最好的電池廠的控制能力,電池失效概率約為ppb水平,如果按客車100 kWh的裝載量,即10萬(wàn)輛車(單只電池按10 Wh計(jì)算)里面就有一輛出現(xiàn)安全問(wèn)題;如果按ppm級(jí)的控制水平,那么100輛中就有一輛出現(xiàn)失效的概率,這是一個(gè)很高的失效概率,這僅僅是考慮到電池的制造過(guò)程的控制能力。
其次,由上萬(wàn)支18650電池組裝成的電池系統(tǒng),不僅對(duì)電池的組裝技術(shù),同時(shí)對(duì)電池的管理技術(shù)也帶來(lái)很大的挑戰(zhàn),技術(shù)要求含量非常高。不可否認(rèn)的是好的組裝和管理技術(shù)能夠使問(wèn)題電池可控,即降低問(wèn)題電池的失效概率;反之會(huì)加速電池的劣化,加速問(wèn)題電池失效的速率。
鋰電池相比如鉛酸、鎳鉻、鎳氫等傳統(tǒng)電池,不產(chǎn)生鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素,污染相對(duì)較輕。且其電解液為有機(jī)溶劑和鋰鹽,大多為無(wú)毒或低毒。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。
?。?)比能量
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。
?。?)電池壽命長(zhǎng)
電化學(xué)材料特性的制約,鋰離子電池的循環(huán)次數(shù)相對(duì)較長(zhǎng),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。
(4)對(duì)環(huán)境影響小
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。
?。?)成本相對(duì)比較高
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。
?。?)對(duì)電網(wǎng)影響不大
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。
















