汽車用動(dòng)力鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀(已修改)
2025-06-29 20:04 本頁面
【正文】 汽車用動(dòng)力鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀時(shí)間:20100827 來源:上海汽車 作者:上海捷能汽車技術(shù)有限 對(duì)汽車用動(dòng)力鋰離子電池材料、電池系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)應(yīng)用進(jìn)行了介紹,對(duì)國內(nèi)外鋰離子電池系統(tǒng)主要供應(yīng)商進(jìn)行了綜述,同時(shí)對(duì)目前車用鋰離子電池系統(tǒng)還存在的主要問題及解決方法進(jìn)行了探討。1 車用鋰離子電池材料1. 1 理想的車用鋰離子電池正負(fù)極材料要求電池材料的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成決定了它的性能,理想的車用鋰離子電池材料應(yīng)具備以下特征: (1)具有層狀或隧道的晶體結(jié)構(gòu),以利于鋰離子的嵌入和脫出,以保證鋰離子電池的循環(huán)壽命。(2)充放電過程中,應(yīng)有盡可能多的鋰離子嵌入和脫出,使電極具有較高的電化學(xué)容量。 ( 3)在鋰離子進(jìn)行嵌脫時(shí),電池有較平穩(wěn)的充放電電壓。 (4)鋰離子應(yīng)有較大的擴(kuò)散系數(shù),以減少極化造成的能量損耗,保證電池有較好的快充放電性能。 (5)材料應(yīng)價(jià)格便宜,對(duì)環(huán)境無污染,質(zhì)量輕,可回收。1. 2 車用鋰離子電池正極材料目前鋰離子電池正極材料主要有:鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物、磷酸鐵鋰等,負(fù)極材料主要有石墨、鈦酸鋰等。不同鋰離子電池正極材料性能比較見表1。從整車安全和電池成本考慮,磷酸鐵鋰是最有可能在汽車用動(dòng)力電池上應(yīng)用的鋰電池正極材料,其優(yōu)點(diǎn)有:(1)安全性好:穩(wěn)定,即使在過充電情況下也不會(huì)產(chǎn)生游離氧,不和電解液反應(yīng)?？梢苑烹姷? V,電池?zé)o大的損傷。與有機(jī)電解液反應(yīng)活性低。熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài), 400℃以下無變化。(2)穩(wěn)定性高:充放電過程中,晶體結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生變化。三維結(jié)構(gòu), L i +二維移動(dòng),利于鋰的嵌入。充電電壓低,電解液更穩(wěn)定,電池副反應(yīng)少。循環(huán)壽命長。(3)環(huán)保:整個(gè)生產(chǎn)過程清潔無毒,所有原料都無毒。(4)價(jià)格便宜:磷酸鹽采用磷酸源和鋰源以及鐵源為材料,價(jià)格便宜。但磷酸鐵鋰材料也存在以下缺點(diǎn):(1)導(dǎo)電性差:磷酸鐵鋰不能得到大范圍應(yīng)用的主要問題,需往磷酸鐵鋰顆粒內(nèi)部摻入導(dǎo)電碳材料或?qū)щ娊饘傥⒘?或顆粒表面包覆導(dǎo)電碳材料,提高材料的電子電導(dǎo)率。(2)振實(shí)密度較低:一般只能達(dá)到1. 3～1. 5,該缺點(diǎn)決定了在小型電池如手機(jī)電池等沒有優(yōu)勢(shì),主要用來制作動(dòng)力電池。(3)電壓平臺(tái)低:一般為3. 2 V。目前鋰鐵電池正極生產(chǎn)技術(shù)有以下三種: (1)在粉體顆粒表面以碳元素涂布。 (2)用
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