說到鋰電池給人們的印象有以下幾個(gè)方面:
1.體積小重量輕。2.價(jià)格高。3.壽命長,可循環(huán)充電次數(shù)多。4.保修時(shí)間長。5.受溫度影響比較小。
大家看鋰電池,它有這么多優(yōu)點(diǎn),但是為什么還是沒有全面取代
鉛酸電池呢?
目前來說,鉛酸電池占兩輪電動(dòng)車電池市場份額的絕對(duì)優(yōu)勢。雖然說不少廠家都在推鋰電池,不過諸多因素,可能未來3年內(nèi)這種情況還是不會(huì)有太大的改變。
這種電動(dòng)車電機(jī)功率較小
有很多朋友會(huì)說
鋰電池貴呀。確實(shí),即便是鉛酸蓄電池也好,它也占據(jù)了兩輪電動(dòng)車,整車價(jià)格的很大一部分??赡茉?/4左右,如果型號(hào)比較大一點(diǎn)的,會(huì)達(dá)到1/3的樣子。那如果是型號(hào)較大一點(diǎn)的鋰電池,有可能會(huì)占據(jù)到整車價(jià)格的一半甚至不止。
還有更重要的一方面,它只適合用在輕便電動(dòng)自行車上 。大家有沒發(fā)現(xiàn)鋰電動(dòng)車,它的功率大多數(shù)是250W、或350W。也就是說那種電機(jī)功率比較小,控制器功率比較小的簡易款電動(dòng)自行車上 。
鋰電池較小較輕
我們知道鋰電池,它是由一節(jié)一節(jié)的電池把它串聯(lián)起來,中間有比較多的細(xì)線。如果用在電機(jī)功率動(dòng)輒500W以上,甚至800W、1000W的電摩款,長時(shí)間大電流放電時(shí),電池是承受不住的 。
當(dāng)我們的車子負(fù)重過大,比如說帶人爬陡坡的時(shí)候,這樣是很容易燒線甚至燒電池的,這也是一個(gè)安全隱患。前幾天我們就看到一則新聞報(bào)道,某地方鋰電池出現(xiàn)起火現(xiàn)象。
這個(gè)才是真正鋰電池電動(dòng)車無法取代鉛酸電動(dòng)車的最主要原因。 近年來,一些研究者通過不同的測試手段和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),將低溫對(duì)鋰離子電池的影響分解研究,解析影響低溫性能的主要限制因素。S.S. Zhang等[]對(duì)不同溫度下鋰離子電池的交流阻抗進(jìn)行測試,通過擬合,認(rèn)為整個(gè)電池的阻抗由三部分組成,分別是本體阻抗Rb,固態(tài)電解質(zhì)界面膜阻抗RSEI以及電荷轉(zhuǎn)移阻抗Rct,并考察了20℃~-60℃溫度范圍內(nèi)這三種阻抗隨溫度的變化關(guān)系,結(jié)果如圖2所示,隨著溫度的降低,三種阻抗值都在增大,Rct變化最為明顯,說明其對(duì)溫度更敏感,與此同時(shí)作者還計(jì)算了Rct占整個(gè)電池阻抗的比例,當(dāng)溫度低于-20℃時(shí),Rct/Rcell幾乎接近100%,這說明低溫時(shí),電池的性能主要受限于大幅度升高的電荷轉(zhuǎn)移阻抗Rct。
Huang等[]將電池正極、負(fù)極以及電解液各個(gè)組份分解開來單獨(dú)研究,以求找到影響其低溫放電的主要矛盾,作者發(fā)現(xiàn),在-20℃時(shí),相比于電解液和正極,負(fù)極性能衰減最為嚴(yán)重,同時(shí)發(fā)現(xiàn)Li+從石墨層間脫出較易,嵌入則較難,基于此作者提出限制電池低溫性能的主要因素是低溫下Li+在負(fù)極活性材料中的擴(kuò)散阻抗急劇增加,但是作者并未像文獻(xiàn)[3]中給出具體的阻抗譜以及相應(yīng)的擴(kuò)散阻抗的擬合數(shù)據(jù)。
綜上所述,可以得出以下結(jié)論:對(duì)于絕大部分體系而言,低溫時(shí)電荷傳遞速率和鋰離子擴(kuò)散速率的下降,是導(dǎo)致鋰離子電池低溫性能欠佳的主要原因,而擴(kuò)散阻抗和電荷轉(zhuǎn)移阻抗代表了電極電解液界面法拉第反應(yīng)的速率,即溫度降低使電極電化學(xué)反應(yīng)速率降低,導(dǎo)致了較大的電化學(xué)極化,從而影響電池整體的放電性能。