鋰電池性能及保養辦法基本有哪些

2021-04-26 ryder

鋰電池由于采用的正負極材料不同，其單體電池的工作電壓范圍為3.7~4V，其中使用規模較大的磷酸鐵鋰單體電池工作電壓為3.2V，是鎳氫電池的3倍、鉛酸蓄電池的2倍。

（2）比能量大

當前乘用車鋰離子動力鋰離子電池的能量密度接近200Wh/kg，預計2020年達到300Wh/kg。

（3）電池壽命短

由于電化學材料特性的制約，鋰電池的循環次數沒有取得沖破，以磷酸鐵鋰為例，單體電池循環次數可以達到2000次以上，成組后僅為1000次以上。無法滿足公交運行8年期限的要求。

（4）對環境影響較大

鋰電池采用輕金屬鋰，盡管不含汞、鉛等有害重金屬，被認為是綠色電池，對環境污染較小。但實際上由于其正負極材料、電解液蘊含鎳、錳等金屬物，美國已經將鋰電池歸類為一種蘊含易燃、浸出毒性、腐蝕性、反應性等有毒有害性的電池，是目前各類電池中蘊含毒性物質最多的電池，并且因為其回收再利用的工藝較為復雜導致成本較高，因此目前的回收再利用率不高，廢棄的電池對環境影響較大。

（5）成本仍舊較高

鋰電池初期購置成本高，以目前公交車用動力鋰離子電池主流產品磷酸鐵鋰電池為例，價格約莫在2500元/kWh，隨著電動車的普及，有望在2020年降低到1000元/kWh以下。由于單體電池成組后循環次數的制約，公交車通常在3年左右即要更換電池，運營單位成本壓力較大。

（6）對電網影響較大

首先大規模使用純電動車，由于充電需求較大，充電設備對電網的諧波干擾將會凸顯，影響電網的供電質量；其次，在快充時，由于是大倍率充電，因此充電功率較高（乘用車在50kW、客車在150~250kW左右），對電網的負荷沖擊較大。

因此，基于目前鋰電池的技術水平來看，其電動車方面的使用緊要在行駛里程小于200km的短途純電動車中。

超級電容器特性

（1）極高的充放電倍率

超級電容具備較高的功率密度，可在短時間內放出幾百到幾千安培的電流，充電速度快，可在幾十秒到幾分鐘內完成充電過程。超級電容公交車和有軌電車就是利用此特性在短時間內完成充電，驅動車輛前進。

（2）循環壽命長

超級電容的充放電過程損耗極小，因此在理論上其循環壽命為無窮，實際可達100000次以上，比電池高10~100倍。

（3）低溫性能較好

超級電容充放電過程中發生的電荷轉移大部分都在電極活性物質表面進行，所以容量隨溫度衰減非常小，而通常鋰電池在低溫下容量衰減幅度甚至高達70%。