關(guān)于動力鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展前景分析,你了解嗎?
在科學技術(shù)高度發(fā)達的今天,各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中,為我們的生活帶來便利,那么你知道這些高科技可能會含有的動力鋰離子電池嗎?隨著動力鋰離子電池的出現(xiàn),新能源清潔能源已成為大勢所趨,電池技術(shù)也朝著新材料和清潔能源的方向發(fā)展,并取得了重大突破。但是,很少有商業(yè)應(yīng)用。重要的原因是它不能滿足低需求。因此,在成本和多容量承諾方面,目前電動汽車電池的研究仍集中在鋰離子電池上,其次是鉛酸電池,鎳氫電池和鈉電池,在數(shù)量上排名前兩位。
動力鋰離子電池具有高能量密度和長壽命的優(yōu)點,使其成為最實用,最有價值的新能源電動汽車電池候選產(chǎn)品。在動力鋰離子電池的生產(chǎn)過程中,其相關(guān)指標(安全性,容量,內(nèi)阻,循環(huán)壽命等)是相互矛盾的。因此,電池生產(chǎn)需要在組裝技術(shù),電池系統(tǒng)分組技術(shù)和管理技術(shù)的協(xié)調(diào)下,考慮電極材料,電解質(zhì)和隔膜的性能,以使電池的相關(guān)性最大化。發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。
特別是特斯拉和松下之間的緊密合作并沒有刻意改變電池材料,也就是說,仍然使用鋰離子電池。只有提高效率和提高產(chǎn)量,才能根據(jù)汽車的需求對電池進行優(yōu)化。這表明制造業(yè)與工程技術(shù)的緊密結(jié)合是電池技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的一種可行方式。但是,鋰離子電池的發(fā)展空間有限,生產(chǎn)成本也很高。鋰離子電池的使用和回收將帶來環(huán)境污染。此外,鋰礦山(如使用鋰離子電池的電動汽車)的不均勻分布仍將受到限制。
可用于動力電池的負極材料包括石墨,硬/軟碳和合金材料。石墨是目前廣泛使用的負極材料,其可逆容量已達到360mA·h / g。非晶態(tài)硬碳或軟碳可以滿足電池更高速率和更低溫度應(yīng)用的需求,并且已經(jīng)開始應(yīng)用,但它們主要與石墨混合。鈦酸鋰負極材料具有最佳的倍率性能和循環(huán)性能,并且適用于大電流快速充電電池,但是制得的電池具有較低的比能量和較高的成本。納米硅是在1990年代提出的,可用于大容量陽極。通過少量的納米硅摻雜來提高碳陽極材料的容量是當前研究和開發(fā)的熱點。具有少量納米硅或氧化硅的陽極材料已開始進入小批量生產(chǎn)。在應(yīng)用階段,可逆容量達到450mA·h / g。但是,由于鋰在插入硅中后體積膨脹,因此在實際使用中循環(huán)壽命會降低的問題需要進一步解決。
電解質(zhì)連接鋰離子電池組件中的正極和負極材料,同時又是鋰離子傳輸?shù)妮d體,這是高電壓和高比能電池的關(guān)鍵。 2017年,我國電解液產(chǎn)量為10.2萬噸,同比增長15.38%。電解質(zhì)由溶劑,電解質(zhì)(鋰鹽)和添加劑組成。該溶劑具有高介電常數(shù),低粘度,高純度和良好的吸濕性的特征,其可以容易地提高電解質(zhì)的電導(dǎo)率。
憑借其優(yōu)異的機械性能,良好的電化學穩(wěn)定性和相對便宜的特性,聚烯烴微孔膜目前是鋰離子電池隔膜市場的主要品種。包括聚乙烯(PE)單層薄膜,聚丙烯(PP)單層薄膜和PP / PE / PP三層復(fù)合微孔薄膜。國內(nèi)有許多使用干法生產(chǎn)的制造商,并且許多公司已批量生產(chǎn)濕法PE隔膜。隨著陶瓷涂層技術(shù)的發(fā)展,高溫高壓隔膜將成為未來研究和發(fā)展的方向。
為了駕駛電動汽車,需要大量的電池單元。電池塊串聯(lián)連接以形成電池片。電池片形成電池組,將電池組組裝成三層,從而形成可以為汽車供電的電池系統(tǒng)。但是,大量電池單元的組合會加劇其短路,熱穩(wěn)定性差且安全系數(shù)低,因此有必要為每個級別的電池單元,電池磚和電池片安裝保險絲,以防止出現(xiàn)這種情況。電池系統(tǒng)過熱或過大電流。
從商用鋰離子動力電池系統(tǒng)的角度來看,關(guān)鍵核心技術(shù)包括電池組技術(shù)(集成電池組,熱管理,碰撞安全,電氣安全等),電池管理系統(tǒng)(BMS)電磁兼容技術(shù)和信號準確性測量(例如電池電壓,電流等)技術(shù),電池狀態(tài)的準確估計,電池平衡控制技術(shù)等。以上就是動力鋰離子電池的一些值得大家學習的詳細資料解析,希望在大家剛接觸的過程中,能夠給大家一定的幫助,如果有問題,也可以和小編一起探討。