鋰電池的主要特性參數(shù)
來源:寶鄂實業(yè)
2019-10-14 22:30
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鋰sbs以其高能量密度、高比能量和高功率被認為是最有前途的電動汽車儲能電池。此外,鋰電池沒有記憶,也沒有汞、鉛等有害物質(zhì)[3]。然而,這種類型的電池更昂貴;需要安全保護和電池平衡系統(tǒng),以確保在相同電壓和功率水平下電池性能的一致性。
鋰電池是專門為高溫應(yīng)用而設(shè)計的。除了鈉β電池,鋰鋁鐵(鋰鋁鐵)和鋰鋁鐵(鋰鋁鐵2)是高溫鋰電池[14,45,59]。這些鋰硫電池的能量容量是所有鋰電池中最高的。然而,這種鋰電池的循環(huán)壽命很短[3],這需要熱管理,并且需要保持工作溫度[14]會造成大量的能量損失。鋰硫電池的工作溫度范圍為375-500([14,45])。高溫鋰硫電池是由鋰鋁合金陽極氧化,鐵硫化物陰極,電解液和隔膜熔融氯化鋰鉀[14,59]。在這些電池中,鋰鋁合金用于控制鋰的活性,而硫化鐵用于防止鐵的腐蝕[14,59]。
其他在環(huán)境溫度下正常工作的鋰離子電池主要是用于電動汽車的鋰聚合物電池和鋰離子電池[14,86]。聚合物電池和鋰離子電池的區(qū)別在于前者使用金屬鋰作為反應(yīng)器,而后者則沒有金屬鋰[14]。鋰聚合物電池適用于各種制造形狀,具有韌性和可靠性。然而,它們的導(dǎo)電性和功率密度相對較差[3]。
鋰離子電池因其體積小、重量輕、潛力大[33、51、63、83、92],在儲能和便攜式電子電器產(chǎn)品中非常受歡迎。1991年,索尼開始生產(chǎn)鋰離子電池,最初由貝爾實驗室在20世紀60年代提出[62、85、93]。鋰離子電池具有高能量密度、高功率密度(500~2000w/kg)[64,93]、低自放電和長壽命[92]。然而,鋰離子電池的生命周期明顯受到溫度的影響,并可能受到深度放電的影響[63]。鋰離子電池可分為錳酸鋰(LiMn2O4)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)、鎳錳鈷氧化物(LiMnCOO 2)、鋰鎳鈷鋁氧化物(LiNiCoAlO 2)和鈦酸鋰(Li4Ti5O12)電池。
鋰鈷氧化物電池是第一種被開發(fā)的電池。氧化鈷比鎳和錳等元素貴,有價格優(yōu)勢[ 94 ]。LiFePO4電池具有高功率密度,是所有鋰離子電池中成本最低的[3,92]。lifepo4電池具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,可廣泛應(yīng)用于電動汽車。因為Li4Ti5O12電池的充電速度比其他鋰電池快,所以它們也用于電動汽車[3]。鋰離子電池由鋰金屬氧化物(LiMeO 2,如LiCuO 2,LiMnO 4,LiFePO 4,LiNnCOO 2,LiNi AlOO 2和Li4Ti5O 12)組成,作為陰極,有機碳酸鹽作為電解質(zhì),石墨碳化鋰作為陽極,和隔膜[45, 65, 84,86, 94, 95 ]。
當電池充電時,鋰離子從陰極流向陽極電解液,與電子(e-)結(jié)合并沉積在碳層之間,形成鋰原子。在放電過程中,這些過程是相反的[33,53,65,84,94]。目前,鋰離子電池技術(shù)[65、83、92、96]正在為下一代電動汽車應(yīng)用開發(fā)。
二次電池主要特性參數(shù):能量、能量密度、功率、能效、電池壽命周期、工作溫度范圍、單位能耗、優(yōu)缺點。圖13描繪了電化學(xué)電池在比能量和比功率方面的技術(shù)成熟度[97]。相比之下,鋰離子電池的比能量和比功率在大型商用電池中具有明顯的優(yōu)勢[56,64,98]。此外,低成本鋰電池材料和電池管理系統(tǒng)的開發(fā)在降低制造成本方面取得了進展[60、90、91],這將有助于鋰電池在電動汽車和其他形式的儲能中的進一步應(yīng)用。此外,先進的la、鎳鎘、鎳氫、nih2、鋅空氣、鈉s和na-nicl2電池也可用于特定車型。
















