鋰電池是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M.S.Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類(lèi):鋰金屬電池和鋰離子電池。
鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。
鋰離子電池現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)、儲(chǔ)能與數(shù)碼產(chǎn)品中。
之前,市場(chǎng)認(rèn)為鋰電池的使用壽命只有兩到三年的時(shí)間,循環(huán)次數(shù)在300-500次左右。現(xiàn)在,高速發(fā)展的鋰電池,壽命已經(jīng)大大增強(qiáng)。
例如,部分車(chē)企可以做到鋰電池終身質(zhì)保,循環(huán)壽命方面,磷酸鐵鋰電池已經(jīng)在3000-4000次以上。有些企業(yè)則正在開(kāi)發(fā)5000次-6000次循環(huán)壽命的車(chē)規(guī)級(jí)電池。
儲(chǔ)能電池方面,循環(huán)壽命還更高些。例如,瑞浦能源做到了應(yīng)用于儲(chǔ)能市場(chǎng)的電池壽命超過(guò)6000次。并且,瑞浦能源的目標(biāo)是今年內(nèi)推出8000次循環(huán)壽命的電池,未來(lái)的目標(biāo)的做到12000次循環(huán)壽命。
鋰電池和鉛酸電池哪個(gè)好?
1、重量能量密度
目前的鋰電池能量密度一般在200~260wh/g,鉛酸一般在50~70wh/g,那么重量能密度鋰電池就是鉛酸的3~5倍,這就意味著相同容量的情況下,鉛酸電池是鋰電池的3~5倍,所以在儲(chǔ)能裝置輕量化上,鋰電池占居絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
2、體積能量密度
鋰電池的體積容量密度通常是鉛酸電池的1.5倍左右,所以相同容量的情況下,鋰電池比鉛酸電池體積要小30%左右。
3、使用周期
目前較為流行的材料體系是三元和鐵鋰,三元?jiǎng)恿π弯囯姵匮h(huán)次數(shù)通常在1000次以上,磷酸鐵鋰電池的循環(huán)次數(shù)在2000次以上,鉛酸電池的循環(huán)次數(shù)通常只有300~350次左右,所以鋰電池的使用壽命是鉛酸電池的3-6倍左右。
4、價(jià)格
目前鋰電池在價(jià)格上較鉛酸要貴,大約是3倍左右,但是結(jié)合使用壽命分析,投入相同的成本,仍然是鋰電池使用周期要長(zhǎng)一些。
5、適用性
鋰電池因?yàn)榘踩暂^鉛酸電池要稍差,所以在使用中需要做好各種安全預(yù)防工作,比如防止外力或事故對(duì)鋰電池造成損壞,因?yàn)檫@可能會(huì)引起著火或爆炸;目前鋰電池的溫度適用性也很好,所以在其他適應(yīng)性方面,鋰電池也毫不遜色于鉛酸電池。
6、國(guó)家政策
鉛酸電池因?yàn)樯a(chǎn)環(huán)節(jié)或廢棄電池對(duì)環(huán)境造成的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的,所以從國(guó)家政策導(dǎo)向來(lái)講,已經(jīng)在限制鉛酸電池的擴(kuò)大再投資,或在某些領(lǐng)域限制鉛酸電池的使用,未來(lái)鋰電池替換鉛酸電池的趨勢(shì)會(huì)越發(fā)明顯,進(jìn)度也會(huì)逐漸加快。
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