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保定市滿城區(qū)聯(lián)東U谷22號樓目前,鋰電池在儲能上的技術(shù)應(yīng)用主要圍繞在電網(wǎng)基站備用電源、家庭光儲系統(tǒng)、電動汽車與充電站、電動工具、居家辦公設(shè)備等領(lǐng)域,在“十三五”期間,我國儲能市場會在公共事業(yè)領(lǐng)域率先發(fā)力,由發(fā)輸電側(cè)向用戶側(cè)進行滲透。數(shù)據(jù)顯示,2017年鋰電池儲能市場應(yīng)用量約為5.8Gwh,2018年鋰離子電池市場份額將繼續(xù)保持逐年穩(wěn)步提升的趨勢。
鋰離子電池根據(jù)應(yīng)用場景可分為消費、動力和儲能三種?,F(xiàn)在行業(yè)里備受重視的是動力鋰電池和儲能鋰電池,根據(jù)權(quán)威專家預(yù)測,到2020年我國的動力鋰電池在鋰電池全部應(yīng)用中的占比有望上升至70%,動力電池將成為鋰電池的主力軍。
鋰電池的行業(yè)發(fā)展迅速,首要原因是政策推動著新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在2017年4月,國家工信部在印發(fā)的最新《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中還提到,2020年新能源汽車產(chǎn)銷量要達到200萬輛,力爭2025年新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上??梢娢磥硇履茉春途G色節(jié)能等環(huán)保產(chǎn)業(yè)成為社會的重要支柱產(chǎn)業(yè)。
三元鋰電池具備能量密度高、電壓平臺高、振實密度高、循環(huán)性能好、電化學(xué)穩(wěn)定等特性,在提升新能源汽車的續(xù)航里程方面有著明顯優(yōu)勢,同時還具有輸出功率比較大,低溫性能好,可適應(yīng)全天候氣溫等優(yōu)點。對于電動汽車來說,無疑消費者大多關(guān)心的就是它的續(xù)航能力與安全性,三元鋰電池顯然是較好的選擇。
電動汽車需求的迅速上升,使得動力鋰離子電池需求量大幅上升,使之成為帶動鋰離子電池行業(yè)增長的主力。鋰電是一個極具韌性的產(chǎn)品,從80年代誕生,至今經(jīng)過了長時間的沉淀與技術(shù)革新,同時鋰電無論生產(chǎn)還是銷毀過程均對環(huán)境危害較小,比較符合當(dāng)前社會發(fā)展的訴求,所以鋰電才成為了當(dāng)今新一代能源的核心重點。就中期來看,當(dāng)前運輸技術(shù)的升級是環(huán)球應(yīng)用科技升級的核心,動力鋰電池作為運輸技術(shù)升級不可或缺的配套產(chǎn)品,在未來3-5年預(yù)計將有極大的發(fā)展。
軟包鋰電池只是液態(tài)鋰離子電池套上一層聚合物外殼。在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑膜包裝,在發(fā)生安全隱患的情況下軟包電池最多只會鼓氣裂開。軟包鋰電池的優(yōu)點有安全性能好,重量輕,容量大,內(nèi)阻小,設(shè)計靈活等。軟包鋰電池內(nèi)部組成與方形、圓柱鋰電池的區(qū)別不大,最大的不同之處在于軟包鋰電池包采用鋁塑復(fù)合膜作為外殼,方形和圓柱電池采用金屬材料作為外殼。
軟包鋰電池主要是指鋰電池包外殼的材質(zhì),如果外面有包裝的話,就不容易看出來,必須看到電池本體,鋼殼電池的重量上會比同體積的電池重點,但是鋁殼和軟包裝的就不容易區(qū)分,不過軟包裝電池會比鋁殼電池軟一點,用手掰很容易變形。
軟包鋰電池包安全嗎?
一般來說,軟包鋰電池寶還是很安全,只要不是劇烈撞擊,穿刺,投入火中,基本很安全。正常使用,嚴(yán)格按照說明書執(zhí)行是安全的。
軟包鋰電池包的安全性仍有待提高。事實上,鋰電池包出現(xiàn)燃燒甚至爆炸的根源在于電池內(nèi)部的熱失控,本質(zhì)上而言,“熱失控”是一個能量正反饋循環(huán)過程:升高的溫度會導(dǎo)致系統(tǒng)變熱,系統(tǒng)變熱升高溫度,反過來又會讓系統(tǒng)變得更熱,熱失控是很常見的現(xiàn)象。
1、鋰電池組先要注意的是,電池連接的電線必須要牢固,必須要避免銅絲相互交叉碰接,如果交叉碰接則會對鋰電池的控制器造成損害。
2、鋰電池使用過程中必須有必要的溫度控制條件,鋰電池內(nèi)的電極隔離物質(zhì)是有機的塑料類產(chǎn)品,絕不能再超過溫度限量的環(huán)境中使用。
3、鋰電請勿滿電長時間存放,長時間存放后使用容易產(chǎn)生氣脹現(xiàn)象,影響放電性能,最佳存放電壓是單片3.8V左右,使用前充滿再使用,可有效避免電池氣脹現(xiàn)象。
4、鋰電池組不能短接使用,不能出現(xiàn)電池正極與負(fù)極直接短接現(xiàn)象。后果是防爆閥開啟,嚴(yán)重時會爆裂。
5、鋰電池組不能過放使用,放電電壓不能低于電池下限限壓,影響到電池循環(huán)壽命;也不能過充使用,充電電壓不能高于電池上限限壓,防爆閥開啟,嚴(yán)重時會爆裂。
6、不同型號的鋰電池產(chǎn)品不能混合使用,電池結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、電池性能偏差較大有嚴(yán)重安全隱患。
隨著電動車這個市場逐漸增大,能夠有效的激發(fā)鋰電池生產(chǎn)廠家對電池發(fā)展的動力,鋰電池材料技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)制造將會不斷的進步。由此可預(yù)見,在電池技術(shù)不斷地發(fā)展下,鋰電池組將會越來越廣泛,也會越來越安全。
隨著社會主義新農(nóng)村以及美好鄉(xiāng)村建設(shè)的深入開展,太陽能路燈作為首選照明設(shè)備已經(jīng)隨處可見。太陽能路燈不僅節(jié)能環(huán)保還不會產(chǎn)生電費,所以得到了廣大人民群眾的歡迎。以前很多太陽能路燈都使用鉛酸蓄電池,而現(xiàn)在,基本都使用了鋰電池。
為什么鋰電池如此的受歡迎呢?相比于鉛酸電池,鋰電池有哪些優(yōu)點呢?
1. 鋰電池體積小,重量輕,便于運輸。同功率太陽能路燈所用鋰電儲能系統(tǒng)和鉛酸膠體電池相比較,重量約三分之一,體積約三分之一。如此一來,運輸更容易,運輸成本自然就下降了。
2. 鋰電池能量密度高,使用壽命更長。能量密度是指在一定單位的空間或質(zhì)量中儲存能量的大小。電池的能量密度越大,單位重量或體積內(nèi)存儲的電量越多。影響鋰電池使用壽命的因素很多,而能量密度是其中一個非常重要的內(nèi)部因素。
3. 使用鋰電池的太陽能路燈安裝方便。傳統(tǒng)太陽能路燈安裝時需要預(yù)留一個電池坑,用地埋箱將電池放進去密封。而鋰電太陽能路燈的安裝要方便的多,可以直接將鋰電池安裝在支架上,使用懸掛式或者內(nèi)藏式。
4. 鋰電太陽能路燈維修方便。鋰電太陽能路燈在維修時只需要把電池從燈桿或電池板下取出即可,而傳統(tǒng)太陽能路燈在維修時則需要挖出埋在地下的電池,和鋰電太陽能路燈比起來麻煩的多。
1.溫度不要太高
如果在高于規(guī)定的操作溫度,即35°C以上的環(huán)境中使用UPS電池,電池的電量將會不斷的減少,即電池的供電時間不會像往常那樣長。如果在這樣的溫度下,還要為設(shè)備充電,那對電池的損傷將更大。即使是在較熱的環(huán)境中存放電池,也會不可避免的對電池的質(zhì)量造成相應(yīng)的損壞。所以,盡量保持在適益的操作溫度是延長鋰電壽命的好方法。
2.太低也不好
如果在低溫環(huán)境,即4℃以下中使用鋰電,同樣也會發(fā)現(xiàn)UPS電池的使用時間減少了,有些手機的原裝鋰電在低溫環(huán)境中甚至充不上電。但不必太擔(dān)心,這只是暫時狀況,不同于高溫環(huán)境下的使用,一旦溫度升起來,電池中的分子受熱,就馬上恢復(fù)到以前的電量。
3.生命在于運動
要想發(fā)揮磷酸鐵鋰電池的最大效能,就需要經(jīng)常用它,讓鋰電內(nèi)的電子始終處于流動狀態(tài)。如果不經(jīng)常使用鋰電,請一定記得每月給鋰電完成一個充電周期,做一次電量校準(zhǔn)。
4、不要將電池與金屬物體混放,以免金屬物體觸碰到電池正負(fù)極,造成短路,損害電池甚至造成危險。
5、磷酸鐵鋰電池應(yīng)在清潔、干燥、通風(fēng)的環(huán)境中,應(yīng)避免與腐蝕性物質(zhì)接觸,遠(yuǎn)離火源及熱源。
太陽能路燈高效的節(jié)能優(yōu)勢使其得到了廣泛的推廣和應(yīng)用,太陽能路燈中重要的部件太陽能蓄電池有三大種類,分別是磷酸鐵鋰電池、鉛酸蓄電池和膠體蓄電池,其中,磷酸鐵鋰電池憑借其高于其他二者的使用壽命而開始越來越得到太陽能行業(yè)的青睞。那么,鋰電池又有哪些優(yōu)勢呢?
1.鋰電池屬于干電池性質(zhì):
一種具有可控性、無污染性的儲能型電池,比鉛酸蓄電池更穩(wěn)定,更安全。
2.智能優(yōu)化計算、合理分配用電等級:
太陽能路燈鋰電池還可根據(jù)用戶需求對電池剩余容量、晝夜時長、天氣情況等因素進行智能優(yōu)化計算、合理分配用電等級,并實現(xiàn)光控、時控及貯存記憶等功能,確保陰雨天持續(xù)亮燈。
3.鋰電池壽命長:
不同于鉛酸電池兩三年就需要更換的短壽命,鋰電池的使用壽命一般大于10年,而在太陽能路燈系統(tǒng)中,LED光源使用壽命一般可達10年(約50000小時),選用鋰電池即能完美的與系統(tǒng)匹配,免去頻繁更換電池的繁瑣工序。
鋰離子電池從其自身的化學(xué)特性和體系組成上,決定了其是一種具有潛在危險的化學(xué)電源。
1 化學(xué)活性高
鋰是元素周期表第二周期第I主族元素,具有極活潑的化學(xué)性質(zhì)。
2 能量密度高
鋰離子電池比能量極高(≥140Wh/kg),是鎳鎘、鎳氫等二次電池的數(shù)倍,若發(fā)生熱失控反應(yīng),就會放出很高的熱量容易導(dǎo)致不安全行為的發(fā)生。
3 采用有機電解質(zhì)體系
有機電解質(zhì)體系的有機溶劑是碳?xì)浠衔?,分解電壓較低,易發(fā)生氧化,并且溶劑易燃;若出現(xiàn)泄漏等情況,則會引起電池著火,甚至燃燒、爆炸。
4 副反應(yīng)概率大
鋰離子電池在正常使用的過程中,其內(nèi)部進行電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)正反應(yīng)。但在某些條件下,如對其過充電、過放電或過電流工作時,就很容易會導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)副反應(yīng);該副反應(yīng)加劇后,會嚴(yán)重影響電池的性能與使用壽命,并可能產(chǎn)生大量的氣體,使電池內(nèi)部的壓力迅速增大后爆炸起火而導(dǎo)致安全問題。
5 電極材料的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定
鋰離子電池過充電反應(yīng)會使正極材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而使材料具有很強的氧化作用,使電解液中的溶劑發(fā)生強烈的氧化;并且這種作用是不可逆的,反應(yīng)引發(fā)的熱量如果積累則會存在引發(fā)熱失控 的危險。
鋰電池最高能承受多少溫度?高溫鋰電池的溫度范圍。高溫鋰電池在所有電化學(xué)體系中,這兩種體系的貯存時間為最長,工作電壓為最高,對于周圍環(huán)境溫度要求也盡然不同。
鋰離子電池作為新一代儲能技術(shù),雖然已經(jīng)被廣泛研究和應(yīng)用,卻幾乎只能在室溫環(huán)境中工作。高溫或低溫,都將引起鋰電池性能降低。尤其是在高溫條件下,內(nèi)部會產(chǎn)生較大的熱量浮動,從而引起爆炸等安全事故。
手機鋰電池設(shè)定的溫度限制一般在40-60度,電池上一般都會標(biāo)注防爆閥,而耐高溫鋰電池最高可承受800度的高溫。一般的鋰電池在承受高溫的測試中,有200度、500度和800度等,但通常情況下,在日常的生活中根本不會接觸到如此的高溫。
對于鋰電池來說,目前業(yè)內(nèi)尚未有明確的理論支撐其各溫度性能下的內(nèi)阻、放電平臺、壽命、容量等必然聯(lián)系,相關(guān)的計算公式和數(shù)學(xué)模型還在摸索階段。大體上,鋰電池對0-40℃這個區(qū)間的溫度并不敏感,然而一旦溫度超過這個區(qū)間,壽命和容量就會打折扣。
為了確保鋰電池的壽命及安全可靠性,耐高溫鋰電池的電池組內(nèi)都會采用先進的保護管理系統(tǒng),防止過充電,過放電,高溫運行,低溫充電,或短路而被破壞,甚至出現(xiàn)安全性問題。
低溫鋰電池具有質(zhì)量輕、比能量高及壽命等優(yōu)點,被廣泛用于各種電子設(shè)備。其中低溫電池聚合物鋰離子電池還具有包裝簡單、電池的幾何外形易于改變、超輕超薄及高安全性等優(yōu)點成為眾多移動電子產(chǎn)品的電源。
普通民用電池-20℃無法使用,低溫鋰電池-50℃仍可正常使用。目前在℃或以下溫度環(huán)境下一般采用低溫電池。除通信電源外軍用的移動電源、信號電源以及小型動力設(shè)備驅(qū)動電源等也同樣需要使用低溫電池這些電源在野外工作時也同樣有低溫性能的要求。
我國正在實施的宇宙飛行、登月計劃等太空探索工程也都需要使用高性能的儲能電源特別是低溫鋰電池。由于軍用通信產(chǎn)品對電池特性具有更嚴(yán)格的要求,特別是要求在較低的溫度下也要提供通信保障。所以開發(fā)低溫鋰電池對于軍事與航天事業(yè)的發(fā)展意義重大。
低溫鋰電池因具有質(zhì)量輕,比能量高及壽命長等優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用,低溫鋰電池是一種采用特殊材料及工藝制成的,適合于零下的寒冷環(huán)境使用。
在加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的工程師們研制成功了一種可在零下60℃的低溫下保持常溫時性能的低溫磷酸鐵鋰鋰離子動力電池。目前低溫電池能推上市場的類型主要有低溫磷酸鐵鋰電池和聚合物低溫鋰電池,這兩類低溫電池技術(shù)相對比較成熟。
鉛酸電池?fù)Q鋰電池主要注意以下幾點
一、電池的空間問題
鉛酸電池和鋰電池同等容量電壓更換是可行的,但是要考慮電池的大小是否還能裝在原來的位置,有沒有突出來或被擠壓,因為擠壓和受潮會使電池內(nèi)部受損發(fā)生短路的現(xiàn)象。
二、必須使用符合電池種類的充電器
鉛酸電池和鋰電池容量電壓相同,也亂用充電器,因為兩種電池需要的各階段充電電壓電流不相等。鉛酸電池充電時,充電器電壓高。而鋰電池技術(shù)要求較高,所以充電時,充電器采用恒流恒進行壓充,鉛酸充鋰電會導(dǎo)致過沖,有爆炸的危險。
三、插座更換
因為鉛酸電池和鋰電池的接口不同,換電池一定要用相匹配的插座,不要能插上就用,容易導(dǎo)致鋰電池短路,從而發(fā)生危險。
四、換完電池不能用原來的充電口進行充電
因為充電原理的不同,如果使用電動車上原有充電口進行充電,會使電路損壞導(dǎo)致鋰電池短路。
五、換完電池,控制器不用更換
這里還要著重提一下,更換電池只能更換相同容量相同電壓的,不能更換與之前電池容量電壓不符的,那樣會燒壞控制器,使電機霍爾等電子元件損壞。只要是和原電池容量電壓相符的,就沒有必要更換控制器。