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什么是锂动力电池?锂动力电池有哪些特点?

动力电池是新型高能电池,这种电池的负极是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,已广泛应用于军事和民用小型电器中,如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。大容量锂电池已在电动汽车中使用。

锂动力电池的特点

1、单体电池工作电压高达3.7V,是镍镉电池,镍氢电池的3倍,铅酸电池的近2倍,这也是锂动力电池比能量高的一个重要原因。因此组成相同电压的动力电池组时,锂动力电池使用的串联数目会大大少于铅酸电池和镍氢电池。如果动力电池中单体电池数量越多,电池组中单体电池的一致性要求就越高,寿命就越不好做,在实际使用过程中电池组有问题分析后,一般是其中一、两个单体电池出问题然后导致整组电池出现问题,因此不难理解为什么48V的铅酸电池比36V的铅酸电池反馈要高,从这个角度上讲锂电更适合动力电池的使用。

2、重量轻,比能量大:高达150Wh/Kg,是镍氢电池的2倍,铅酸电池的4倍, 因此重量是相同能量的铅酸电池的三分之一到四分之一,从这个角度讲锂电消耗的资源就少,而且由于锰酸锂电池中所用元素的储量比较多,因此相对铅酸、镍氢电池可能会进一步涨价,锂动力电池成本反而是进一步降低的。电动自行车用锂电池重量为2.2-4公斤,铅酸电池的重量为12-20公斤,锂电重量约为铅酸电池的四分之一到三分之一,比铅酸电池轻约10公斤(36V,10Ah电池),电池重量减轻了70%,整车总重量至少减轻了20%。加上一般锂电车都是简易款的电动自行车,由于电池和整车轻,相同电压、相同容量的电池行驶里程更长,普通的电动车重量在40公斤以上,而锂动力电池电动自行车重量在7到26 公斤之间,女士和老年人都可以轻易搬动,人力骑行也十分轻便,运动休闲兼得。

3、体积小:高达到400Wh/L,体积是铅酸电池的二分之一到三分之一。提供了更合理的结构和更美观的外形的设计条件、设计空间和可能性。现阶段由于铅酸电池体积、重量的限制,设计师们的设计思想受到极大约束,导致现阶段的电动自行车在结构和外观上“千车一面”、雷同相似、单调划一。而锂电池的使用,给设计师们提供了展示设计思想和设计风格的更大空间及条件。当然同时也导致电动自行车用锂动力电池尺寸多种多样,不利于锂动力电池行业的发展。锂动力电池行业也需要尽快制定电动自行车用锂电池国家标准,加速在电动自行车领域锂电对铅酸电池的替代。当然锂电池是在不断发展过程中的不同材料、不同工艺电池的体积有很大的差别,如何统一也是一个难点。

4、循环寿命长:循环次数可达1000次。以容量保持60%计,电池组100%充放电循环次数可以达到600次以上,使用年限可达3-5年,寿命约为铅酸电池的两到三倍。随着技术的革新,设备的提高,电池的寿命会越来越长,性价比会越来越高。

5、自放电率低:每月不到5%。

6、允许工作温度范围宽,低温性能好:锂动力电池可在-20℃~+55℃之间工作,尤其适合低温使用,而水溶液电池(比如铅酸电池、镍氢电池)在低温时,由于电解液流动性变差会导致性能大大降低。

7、无记忆效应:所以每次充电前不必像镍镉电池、镍氢电池一样需要放电,可以随时随地的进行充电。电池充放电深度,对电池的寿命影响不大,可以全充全放,我们循环测试就是全充全放的。

8、特别适合用于动力电池:除了锂电池电压高之外,由于锂动力电池组的保护板能够对每一个单体电池进行高精度监测,低功耗智能管理,具有完善的过充电、过放电、温度、过流、短路保护、锁定自恢复功能以及可靠的均衡充电功能,大大的延长了电池的使用寿命。而其他类型电池(比如铅酸电池)在使用过程中由于电池一致性、充电器等问题,易产生电池过充、过放等问题(由于成本等各方面的原因,铅酸电池组内不能对每一个单体电池进行监测和保护)。

9、无污染:锂动力电池中不存在有毒物质,因此被称为“绿色电池”,国家重点扶持。而铅酸电池和镉镍电池由于存在有害物质铅和镉,国家必然会加强监管和治理(铅酸电池出口退税的取消,铅资源税的增加,铅酸电动自行车出口的受限),相应企业的成本也会增加。虽然锂电池没有污染,但从资源节约的角度考虑,锂动力电池的回收,回收中的安全性,回收的成本也都需要考虑。

10、存在安全隐患:由于锂动力电池能量高,材料稳定性差,锂电容易出现安全问题,世界上知名的手机和笔记本电脑电池(正极材料为钴酸锂和三元材料)生产企业,日本三洋、索尼等公司要求电池的爆喷率控制在40个ppb(十亿分之一)以下,国内公司能达到ppm(百万分之一)级的就已经不错了,而动力电池的容量是手机电池容量的上百倍以上,因此对锂电的安全性要求极高。虽然钴酸锂电池和三元材料的电池具有重量更轻,体积更小等优点,但它们是不适合作动力电池应用于电动车的。

11、价格高:相同电压和相同容量的锂动力电池价格是铅酸的3-4倍。随着锂动力电池市场的扩大,成本的降低,性能的提高,以及铅酸电池价格的提高,锂动力电池的性价比是有可能超过铅酸电池的。

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