动力电池介绍、特点及应用.pdf

锂离子动力电池在移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代 替了传统电池。大容量锂离子电池已在电动汽车中试用，将成为 21 世纪电 动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到 应用。 特点 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，这也是锂离子动 力电池比能量高的一个重要原因。因此 小型锂离子动力电池 [1] 组成相同电压的动力电池组时，锂离子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。 例如 36V 的锂电只需要 10 个 单体，而 36V 铅酸电池需要 18 个单体电池，即 3 只 12V 的电池组，而每只 12V 的铅酸电池有六个单格即六个单体电池组成。 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，锂离子动力电池成本反而是进一步降 低的。电动自行车用锂离子电池重量为 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 , 而锂离 子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。而锂离子电池的使用， 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离子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离子电池 国家 标准 ，加速在电动自行车领域锂电对铅酸电池的替代。当然目前锂电池是 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。 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%。 允许工作温度范围宽