鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年05月21日
鋰離子電池,鋰離子電池特點的總結
在過去十年中,鋰離子電池的廣泛應用已被證明是一種非常可靠的電池技術。鋰離子電池廣泛用于電動汽車,手機,照相機,筆記本電腦和其他移動設備。鋰離子電池甚至用于電網中的能量存儲。所以看起來鋰離子電池比鉛等傳統類型的電池有很多優勢.
首先,我將總結鋰離子電池與鉛電池相比最重要的好處。在這種情況下,鉛電池是指鉛電池的所有不同化學物質,甚至是最現代類型的鉛電池,深循環密封.
電池不喜歡高溫,因為它們會縮短使用壽命。然而,與鋰離子電池相比,溫度升高對鉛電池的影響要大得多。溫度高于20C會迅速降低鉛電池的使用壽命,而鋰離子電池則可承受高達45C的溫度。當溫度從20C升至30C時,蓄電池的使用壽命將縮短2倍。
下圖清楚地顯示了這一點,容量保持率與20C和33C的充電次數相對應。例如,在中東,帶有鉛電池的太陽能路燈可能要在2年(或750個周期)內更換。當溫度從20C升高到40C時,鉛電池的使用壽命將降低4倍。關于鋰離子電池技術,40C的溫度根本不會對電池壽命出現任何影響。特別是考慮到太陽能路燈在溫暖,陽光充足的地區(環境溫度通常高于20C)最常見的事實,強烈建議使用鋰離子電池。
耐低溫
鋰離子電池和鉛電池在寒冷天氣條件下都會失去有用的能量容量。然而,關于鉛電池,效果要嚴重得多。在-20C的溫度下,鉛電池的有用能量減少到30%,如下圖所示。在相同的放電條件下,鋰離子電池保留了82%的能量容量。鋰離子電池不僅在高溫國家持續更長時間,而且在山區非常寒冷的地區也會持續更長時間。
周轉效率
周轉周期效率顯示了電池在完整充電和放電周期中的效率。關于蓄電池,這通常約為75%。這意味著假如您為1000Wh的蓄電池充電,您只能獲得750Wh的電量來實際為您的設備供電。因此,僅電池就會損失25%的系統效率!在太陽能路燈(或任何其他太陽能系統)的情況下,這意味著您要至少多25%的太陽能電池板來為相同的負載供電。在這些條件下,系統將不可防止地變得更加昂貴(或者在相同配置下表現更差)。然而,關于鋰離子電池,周轉周期效率大約為98%。難怪我們看到這種電池技術的使用有所新增。
放電深度公差和放電周期
放電深度與每個周期中電池的耗電深度有關。電池放電越深,放電周期越少,因此電池的使用壽命就越短。鋰離子電池可輕松放電至95%,而鉛電池則可限制在50%以下。下圖顯示了放電深度如何與鉛電池和鋰離子電池的循環次數相關。假如我們想要使用電池大約2000個周期(2000/365天=5,5年),你只能將鉛電池放電25-35%,而鋰離子電池則只能放電80%左右。這意味著您要至少4倍的鋰離子電池容量才能獲得鉛電池的相同電池壽命!或者換句話說:假如你想使用80%的電池容量,你只能使用鉛電池250-500次循環而不是鋰離子電池的2000次循環。蓄電池必須比鋰離子電池更換4-8倍!
鋰離子電池的復雜性
閱讀完所有這些后,您可能想了解為何有人會選擇蓄電池。答案很簡單。鉛電池比鋰離子電池更容易執行。鋰離子電池對過充電(高于最大允許電壓)和放電(低于最小允許電壓)更敏感,這要更先進的電子設備。在FlexSol,我們擁有處理這種復雜性的知識和技能。這就是為何我們所有的產品都配備了專用的電池管理系統,可以優化充電和放電,從而最大限度地延長電池壽命。鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),重要依靠鋰離子在正負極之間的往返嵌入和脫嵌來工作,實現能量的存儲和釋放,
在電場的驅動下鋰離子從正極晶格中脫出,經過電解質,嵌入到負極晶格中。
充電開始時,應先檢測待充電電池的電壓,假如電壓低于3V,要先進行預充電,充電電流為設定電流的1/10,一般選0.05C左右。電壓升到3V后,進入標準充電過程。標準充電過程為:以設定電流進行恒流充電,電池電壓升到4.20V時,改為恒壓充電,保持充電電壓為4.20V。此時,充電電流逐漸下降,當電流下降至設定充電電流的1/10時,充電結束
過程正好相反鋰離子返回正極,電子通過用電器由外電路到達正極與鋰離子復合。電池放電,此時負極上的電子e從通過外部電路跑到正極上,正鋰離子Li+從負極跳進電解液里,爬過隔膜上彎彎曲曲的小洞,游泳到達正極,與早就跑過來的電子結合在一起。
電池放電電流越大,放電容量越小,電壓下降更快。
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