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锂电池分类及优缺点

发布时间:2014-06-05   

 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。如今,锂电池已经成为了主流,它被比作为电动汽车的心脏。
锂电池通常分两大类:
  1、锂金属电池:锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。
  2、锂离子电池:锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料,石墨为负极材料,使用非水电解质的电池。
  虽然锂金属电池的能量密度高,理论上能达到3860瓦/公斤。但是由于其性质不够稳定而且不能充电,所以无法作为反复使用的动力电池。而锂离子电池由于具有反复充电的能力,被作为主要的动力电池发展。但因为其配合不同的元素,组成的正极材料在各方面性能差异很大,导致业内对正极材料路线的纷争加大。
  通常我们说得最多的动力电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池以及三元锂电池(三元镍钴锰)。
 以下电池都有优缺点,大致归纳为:
  三元锂:
  优点:能量密度高、振实密度高。
  缺点:安全性差、耐高温性差、寿命差、大功率放电差、元素有毒(三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高,高温后释放氧气极容易燃烧)。
  磷酸铁锂:
  优点:寿命长、充放电倍率大、安全性好、高温性好、元素无害、成本低。
  缺点:能量密度低、振实密度低(体积密度)。
  锰酸锂:
  优点:振实密度高、成本低。
  缺点:耐高温性差,锰酸锂长时间使用后温度急剧升高,电池寿命衰减严重(比如日产电动车LEAF)。
  钴酸锂:
  通常用于3C产品,安全性极差,不适合做动力电池。
  理论上,我们需要的电池应该是能量密度高、体积密度高、安全性好、耐高温低温、循环寿命长、无毒无害、可大功率充放电,聚所有优点为一体而且低成本。但目前并不存在这样的电池,那么在不同种类电池的优缺点中就需要取舍。而且,不同的电动车对电池的需求点也是不同的,因此只有立足于长远地对电动汽车作出判断,才能有利于我们正确地判断电池路线的选择。
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