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碳鉛電池和鋰離子電池介紹

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2021年08月08日  

在科技的發(fā)展道路上,離不開能源的助力,特別是再科技飛速發(fā)展的今天,而地球上的能源有限,就要科研人員不斷開發(fā)新能源,這就再當(dāng)下最要研發(fā)太陽能的使用。儲(chǔ)能電池技術(shù)是制約新能源儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。光伏電站儲(chǔ)能、風(fēng)電儲(chǔ)能和電網(wǎng)調(diào)峰等儲(chǔ)能范疇,要求電池具有功率密度較大,循環(huán)壽命長和價(jià)格較低等特點(diǎn)。目前市場上常用的電池有碳鉛電池和鋰離子電池


鉛炭電池


鉛炭電池是一種新型的鉛酸蓄電池,它將鉛酸蓄電池和超級(jí)電容器兩者合一,鉛炭電池性能優(yōu)于一般鉛酸蓄電池,既發(fā)揮了超級(jí)電容瞬間大容量充電的優(yōu)勢(shì),也發(fā)揮了鉛酸蓄電池的比能量優(yōu)點(diǎn),且擁有非常好的快速充放電性能。而且由于加了碳(石墨烯),阻止了負(fù)極硫酸鹽化現(xiàn)象,改善了過去電池失效的一個(gè)因素,延長了電池壽命。


鉛炭電池是一種電容型鉛酸蓄電池,是從傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池演進(jìn)出來的技術(shù),一般鉛酸蓄電池的正極活性材料是氧化鉛(pbO2),負(fù)極活性材料是鉛(pb),而鉛炭電池是把活性炭混合到負(fù)極活性材料pb中,因而把一般鉛酸蓄電池變成了鉛炭電池,能夠顯著提高鉛酸蓄電池的性能和壽命。


鉛炭電池的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的鉛酸電池,可使用于新能源混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)自行車等范疇;也可用于新能源儲(chǔ)能范疇,如風(fēng)光發(fā)電儲(chǔ)能等。


鉛炭電池具有與傳統(tǒng)鉛酸蓄電池相似的低廉價(jià)格優(yōu)點(diǎn)及成熟的工業(yè)制造基礎(chǔ),在各種使用范疇有著極強(qiáng)的競爭力優(yōu)點(diǎn)。


鉛炭電池的優(yōu)勢(shì):


1、充電快,比一般鉛酸蓄電池提高8倍的充電速度;


2、放電功率提高了3倍;


3、循環(huán)壽命提高到6倍,循環(huán)充電次數(shù)達(dá)2000次;


4、性價(jià)比高,能量密度可以提升到40~60Wh/kg,功率密度可達(dá)300~400W/kg左右,性能已經(jīng)接近了一部分鋰離子電池的能力,而且更關(guān)鍵的一點(diǎn),是其成本依然是0.6~0.8rmb/Wh,低于鋰離子電池等其它電池,具有很好的價(jià)格優(yōu)點(diǎn)。


5、鉛碳電池在高、低溫等極端條件下一直可以供應(yīng)可靠的保障,在-20℃下仍可供應(yīng)較強(qiáng)勁功率和容量。


6、使用安全穩(wěn)定,可廣泛地使用在各種新能源及節(jié)能范疇。


鉛炭電池的缺點(diǎn):


1、體積大,重量重,不適合用于電動(dòng)汽車等移動(dòng)型負(fù)荷。


2、低溫狀態(tài)工作效率較差。


3、加工、回收過程污染較嚴(yán)重。


鉛炭電池目前是鉛酸電池范疇最先進(jìn)的技術(shù),也是國際新能源儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn),具有非常廣闊的使用前景。隨著鉛碳電池技術(shù)的發(fā)展,在固定式儲(chǔ)能、低速電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車等范疇都取得很廣泛的使用。


鋰離子電池


常見的鋰離子電池有(1)液態(tài)鋰離子電池(電解液為液態(tài),一般采用鋁殼、鋼殼包裝)和(2)聚合物鋰離子電池(采用聚合物作為電解質(zhì)的鋰離子電池,電解液為固態(tài)貨凝膠態(tài),一般采用鋁塑膜軟包裝)。而目前市場上緊要的聚合物鋰離子電池有:磷酸鐵鋰離子電池(動(dòng)力型)、三元材料鋰離子電池(動(dòng)力型)、錳酸鋰離子電池和鈷酸鋰離子電池。


鋰離子電池的優(yōu)勢(shì):


1、能量密度高,已達(dá)到460-600Wh/kg,是鉛酸蓄電池的約6-7倍;鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半,體積是鎳鎘的20-30%,鎳氫的35-50%。


2、使用壽命長,使用壽命可達(dá)到6年以上,一般鋰離子電池的充放電周期可超過800-1000次,磷酸亞鐵鋰則可以達(dá)到2000次。


3、額定電壓高(單體工作電壓為3.7V或3.2V)。


4、具備大電流充放電承受力,磷酸亞鐵鋰離子電池可以達(dá)到15-30C充放電的能力。


5、自放電率很低,這是該電池最突出的優(yōu)越性之一,一般可做到1%/月以下,不到鎳氫電池的1/20;


6、高低溫適應(yīng)性強(qiáng),可以在-20℃-60℃的環(huán)境下使用,經(jīng)過工藝上的解決,可以在-45℃環(huán)境下使用;


7、綠色環(huán)保,不論加工、使用和報(bào)廢,都不含有鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。


鋰離子電池的缺點(diǎn):


1、安全性差,過充或大電流放電有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。


2、鋰離子電池對(duì)充電電壓十分敏感,過充電會(huì)導(dǎo)致電池報(bào)廢,因此需電池管理或保護(hù)線路,戒備電池被過充過放電。鋰離子電池的充放電電壓范圍3.0V-4.2V。


3、加工、回收要求條件高,成本高。


4、溫度對(duì)鋰離子電池壽命和容量有較大的影響。鋰離子電池的壽命與溫度和充電狀態(tài)相關(guān),工作溫度過高則會(huì)縮減電池的壽命,深度充電和高溫加快了電池容量的下降。低溫會(huì)導(dǎo)致蓄電池容量下降,過低的溫度有可能導(dǎo)致電池?fù)p壞。鋰離子電池的低溫性能差一直是影響鋰離子電池使用的問題。


毫無疑問,鋰離子電池是目前最好的蓄電池之一,被廣泛使用于各種儲(chǔ)能場所。但是鋰離子電池也是最不安全的電池之一,他要更多的維護(hù)和保護(hù)。相信再過幾年到幾十年,當(dāng)人類利用太陽能的技術(shù)很成熟的時(shí)候,這樣就有了無窮盡的能源供給社會(huì)的使用,再當(dāng)下就要研究者更加努力研究新技術(shù)。


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