智能機(jī)器人鋰電池的特點(diǎn)有哪些
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-05-08 13:41
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1. 高企的能源
比能是指單位重量或單位體積的能量。比能用Wh/kg或Wh/L表示。Wh是能量單位，W是瓦特，H是小時(shí);KG是千克(重量單位)，L是升(體積單位)。能量密度是電池的一種量度。存儲(chǔ)能量密度高，達(dá)到460-600Wh/kg，約為鉛酸電池的6-7倍。
2、安全性能好，循環(huán)使用壽命長
與金屬鋰電池陽極不安全的原因是反復(fù)充放電鋰電池陰極結(jié)構(gòu)變化,多孔樹突的形成,提高溫度時(shí),電解質(zhì)的強(qiáng)烈的放熱反應(yīng),和樹突可以刺穿隔膜,造成內(nèi)部短路,和鋰離子電池不存在這個(gè)問題,它是安全的。為了防止電池中存在鋰金屬，在充電過程中必須控制電壓。為了安全起見，鋰電池配備了多種安全裝置。
鋰離子電池充放電過程中鋰離子的插入和嵌入在陰極和陽極沒有任何結(jié)構(gòu)性變化(晶格插入和嵌入的過程中會(huì)有一些擴(kuò)張和收縮),因?yàn)楦€(wěn)定的嵌鋰化合物,金屬鋰不是在充電和放電的過程中形成鋰枝晶,從而大大改善了電池的安全性能,也大大提高了循環(huán)壽命。LiFePO4 1C正極電池(100%DOD)可充放電6年以上，使用次數(shù)10000次。
3.高額定電壓
單體的工作電壓為3.7V或3.2V，相當(dāng)于3鎳鎘或鎳金屬氫化物的串聯(lián)電壓，容易形成電池供電組。鋰離子電池可通過新型鋰離子電池調(diào)壓技術(shù)使用，其電壓可達(dá)3.0V，適用于小型電器。
用石墨或石油焦作陰極代替金屬鋰，電池電壓會(huì)降低。然而，由于它們的低嵌入電位，電壓損失可以降低到最小。同時(shí),選擇適當(dāng)?shù)膌ithium-embedded化合物作為正極的電池和選擇適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)液體系統(tǒng)(這決定了鋰離子電池的電化學(xué)窗口)會(huì)使鋰離子電池有更高的工作電壓(4 v),遠(yuǎn)高于水溶液系統(tǒng)電池。
4、具有高功率承載能力
其中，用于電動(dòng)汽車的磷酸亞鐵鋰離子電池可達(dá)到15-30C充放電容量，易于啟動(dòng)和加速，強(qiáng)度高。
5、自放電率極低
這是鋰離子電池最突出的優(yōu)點(diǎn)之一，一般可以做到不到1%/月，不到鎳氫電池的1/20。鋰離子電池采用非水解液體系統(tǒng)，其中鋰碳包埋材料在熱力學(xué)上不穩(wěn)定。初始充電和放電的過程中,一層固體電解質(zhì)中間階段(SEI)膜表面形成碳陽極由于電解液的減少,使得鋰離子通過而不允許電子通過,并使不同帶電狀態(tài)的電極活性物質(zhì)在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),所以它有一個(gè)低的自放電率。
6、重量輕
同樣體積的重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/6-1/5。
7、耐低溫
可在-20℃- 60℃環(huán)境下使用，經(jīng)過加工后，可在-45℃環(huán)境下使用。在寒冷的天氣條件下，鋰離子電池和鉛電池都會(huì)失去有用的能量容量。然而，鉛電池的影響要嚴(yán)重得多。在-20C時(shí)，鉛電池的有用能量降低到30%，如下圖所示。在相同的放電條件下，鋰離子電池仍保持82%的能量容量。鋰離子電池不僅在炎熱的國家使用壽命更長，在非常寒冷的山區(qū)也一樣。
8、綠色環(huán)保
無論在生產(chǎn)、使用或報(bào)廢中，都不含有或出現(xiàn)任何鉛、汞、鎘等有毒有害的重金屬元素和物質(zhì)。而且由于電池必須密封良好，在使用過程中釋放的氣體很少，對(duì)環(huán)境沒有污染。制造過程中用于溶解粘合劑的溶劑也可以完全回收。
9、周轉(zhuǎn)效率高
循環(huán)效率顯示了電池在充滿充放電循環(huán)的效率。對(duì)于電池來說，這通常是75%左右。這意味著如果你給一個(gè)1000Wh的電池充電，你只能得到750Wh的電力來為你的設(shè)備供電。結(jié)果，僅電池就損失了25%的系統(tǒng)效率!在太陽能街道照明(或任何其他太陽能系統(tǒng))的情況下，這意味著你需要至少25%的太陽能電池板來供電相同的負(fù)載。在這些條件下，系統(tǒng)將不可避免地變得更昂貴(或在相同配置下性能更差)。然而，鋰離子電池的循環(huán)效率約為98%。難怪我們看到越來越多的人使用這種電池技術(shù)。
10. 放電深度公差和放電周期
放電深度與每循環(huán)電池消耗深度有關(guān)。電池放電的深度越深，需要放電的時(shí)間就越短，因此電池壽命也就越短。鋰離子電池的放電率可以輕松達(dá)到95%，而鉛電池的放電率可以限制在50%以下。下圖顯示了鉛電池和鋰電池的放電深度與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系。如果我們想讓一個(gè)電池循環(huán)使用約2000次(2000/365天= 5,5年)，你只能放電25-35%的鉛電池和80%左右的鋰離子電池。這意味著你需要至少4倍于鋰離子電池的容量才能獲得與鉛電池相同的電池壽命!或者換句話說:如果你想使用80%的電池容量，你只能使用250-500次鉛，而不是2000次鋰離子循環(huán)。電池必須比鋰離子電池多更換4-8倍!
11. 具體的能力大
雖然在碳質(zhì)材料代替金屬鋰會(huì)使材料質(zhì)量比容量降低,但事實(shí)上金屬鋰二次電池,以確保電池有一定的生命周期,陰極金屬鋰通常是太多的三倍以上,因此,鋰離子電池質(zhì)量不大,考慮到實(shí)際的具體存儲(chǔ)卷和下降幾乎沒有降低。
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