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浅析动力锂离子电池

2021-02-22李敏

科教创新与实践 2021年45期

李敏

摘要:近年来随着电动汽车的大力发展,动力电池的研究也被各国重视,对电池荷电状态的估算是动力电池研究的的重点和难点,动力锂离子电池兼备了工作温度范围广,寿命长,能量密度高等优势得到广泛的应用。就锂离子电池的特点、工作原理,锂动力电池的电压、电阻容量特性进行分析,对电池荷电状态(State of Charge,SOC)估计有着必要的作用。

关键词:电动汽车;动力;锂离子

1锂离子电池

锂电池的定义为内部含有锂的电池,即内部具有金属锂或者含有锂合金、锂离子、锂聚合物的电池。所以锂电池也可被分为两类,一类是锂金属电池,另一类是锂离子电池[1]。是一种在充放电过程中,正极中的Li+在正负极材料中嵌入和脱逸的过程中实现充放电的高能电池。但是从热稳定性方面、安全性能、价格上等因素考虑,锂离子电池的深度发展受到了一定的制约。把锂离子作为正极材料的可选性又得到了进一步的研发和推进,锂离子电池同时也得到了深入的研究和推进。其中锂离子电池包括了正极、负极、隔膜和电解液等[2]。锂离子电池的性能的决定因于其正负极材料,且锂离子电池的安全性、成本的高低也受制材料,电池的正极起到核心的决定作用[3]。

目前,采用的钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂、三元材料和磷酸铁锂(LiFeO4,简称LFP)是现在市面上经常用到的锂离子动力电池的正极材料。组成电池正极材料的这些金属元素中,(Co)目前的存储量相对比较少,从成本上说钴(Co)在这几种正及材料中是最贵的,而镍(Ni)、锰(Mn)材料相对而言价格低一些,综合比较下来价格上最优惠的是铁(Fe)。……

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