电池的发展历程是怎么样的呢?我们一起来追溯下。
电池的较早发展可追溯到1800年,意大利科学家伏打(Volta)研制成功了伏打电池,这个是世界上较早能够实际应用的电池。1859年法国科学家普兰特(Plante)发明了铅酸蓄电池,这是世界上较早可充电的电池。其后科学技术水平不断提高,推动着各种电池的产生,20世纪50年代碱性锌-锰干电池问世,60年代燃料电池研制成功,70年代各种锂电池开发成功,80年代氢-镍电池问世以及90年代出现锂离子电池,电池技术迎来“井喷”式发展。
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离子电池在汽车方面得应用,需要追溯到19世纪。
电池与车辆的结合,在19世纪中至20世纪前期达到顶峰。1900年在美国上牌的汽车当中,电动汽车占比38%,是汽油汽车的将近2倍。然而,汽油内燃机的快速崛起,让初期发展的电动汽车完全没有了竞争力。随着石油提炼技术的提升、油站建设的铺开,一个中心化的汽车补能网络建立而成。
由于电池储能能力的孱弱,只有数十公里的电动汽车纵使拥有尼古拉·特斯拉这种远程输电大神打造的去中心化补能网络助力也无力回天。 云南妙益5S智能锂电池代理苏州妙益科技股份有限公司致力于提供5S智能锂电池,欢迎您的来电!
锂电池的发展也经历过一段“坎坷”摸索时期,大致发展分一下三个阶段:
第1阶段,因负极材料是锂金属及其合金,且不可充电,因此该阶段锂电池,更确切的表达是锂金属一次电池;
第2阶段,负极材料仍是锂金属及其合金,但正极材料由MoS2等嵌入化合物代替过渡氧化物,实现了锂离子在电池正负极往复迁移运动,即可重复充放电,因此该阶段锂电池实质是锂金属二次电池;
第3阶段,负极材料是石墨、焦炭等导电电极,正极材料是含锂化合物,例如嵌锂过渡金属氧化物、嵌锂金属硫化物、含锂盐类化合物。该阶段锂电池,本质上是现在我们所称作的锂离子电池。
锂离子启动电池参数之充放电倍率(C):
表示充放电电流大小,数值上等于额定容量的倍数。充放电倍率=充放电电流÷额定容量,用“C”表示。
其他参数:
1、循环寿命:经历一次充放电称为一个周期或一次循环,电池在反复充放电后,容量会逐渐下降,在一定的放电条件下,电池容量降至80%时,电池所经受的循环次数就是循环寿命。
2、自放电:电池在储存过程中,容量会逐渐下降,其减少的容量与电池容量的比例,称为自放电率。用“%/月”表示。自放电率越低,贮存性能越好。
3、内阻:指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。
内阻大,内耗大,加速衰减,限制大倍率充放电;内阻小,寿命和倍率都会更好。
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目前在21世纪,锂离子电池行业主要有以下几种解决方案:
1、三元锂(镍钴锰酸锂Li[Ni-Co-Mn]O2或NCM):当今动力电池行业用得较多的方案,其中用于稳定结构的Co钴,用量已经大幅下降(比较低可以到1%左右),能量密度大增的NCM811高镍电池将成为主流,但安全性有待考验。
2、磷酸铁锂(LiFePO4):比亚迪喜欢的“铁电池”(目前进化成“刀片电池”),成本低,安全性好,寿命长,能量密度低。
3、钴酸锂(LiCoO2):智能手机、笔记本电脑、数码相机喜欢,能量密度高(能量型电池),寿命短,热稳定性差,比功率低。反正手机不会像车一样用足10年,满足大容量轻重量就行。
4、锰酸锂(LiMn2O4):用在电动工具、医疗器械、电动汽车、混动汽车之上,功率大,能量密度中等。
5、镍钴铝酸锂(LiNiCoAlO2或称NCA):运用在工业领域、医疗器械、电动汽车(特斯拉等),类似钴酸锂,能量密度高(能量型电池),可以做到低钴。
6、钛酸锂(Li4Ti5O12):负极使用钛酸锂,运用于UPS、便携工具、电动汽车(三菱iMiEV、飞度EV等),寿命长,充电快,能量密度比较低,但价格高。
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蓄电池是一种将化学能转变成电能的装置,主要有以下功用:
1.发电机不发电或者电压较低时,向用电设备供电用;
2.起动发动机时,向起动机和点火系供电用;
3.发电机端电压高于蓄电池电压时,能将发电机的电能转变成化学能储存起来。
4.发电机超载时,协助供电;
5.大电容器作用时,能够吸收发电机和电路中形成的过电压。
蓄电池的结构:汽车用蓄电池必须满足发动机起动的需要,即在短时间内向起动机提供大电流(汽油机为200~600A,柴油机可达1000A)。汽车上采用蓄电池通常称为起动型蓄电池。以铅酸蓄电池为列子,是在盛有稀硫酸的容器内插入两组极板而构成的电能存储器,它由正极板、负极板、隔板、电池盖、电解液、加液孔盖和电池外壳组成。
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