Energy Storage--储能杂谈(2) 7

分享 收藏 已有 583 次阅读  2010-07-23 20:42   标签Energy  储能  Storage  杂谈 

随着目前电动汽车的热火起来,这两年炒的最热的储能材料就是锂离子电池了(Lithium ion Battery)。

 

说道这里,有必要区分一下锂一次电池和锂离子电池。

 

所谓锂一次电池,就是以锂金属为负极的电池,这种电池一次性使用,不可充电。锂一次电池的开发已经有几十年的历史了,因为锂是最轻的金属和电负性最高的金属,所以锂一次电池具有较高的能量密度。

 

而锂离子电池是以石墨为负极,锂的金属氧化物(比如LiCoO2, LiMn2O4等)为正极,可以重复充放电的一种电池,充放电的时候锂离子往返于正负极之间。

 

整个锂离子电池主要由四大部分组成,正极,负极,电解液,隔膜。电解液一般为LiPF6, 隔膜一般为PP或者PE膜。

 

Energy <wbr>Storage--储能杂谈(2)

(锂离子电池放电原理图)

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(锂离子电池结构图)

 

锂离子电池在生产出来之后必须先充电才能放电。

 

1991年日本索尼首次开发出以钴酸锂为正极,石墨为负极的锂离子电池。迄今已近20年,这20年间锂离子电池得到了飞速的发展,并且在近几年来被认为是未来电动汽车的首选方案。并且相比于铅酸电池,锂离子电池所含有的有毒物质较少,所以也更为绿色。

 

目前锂离子电池主要用于3C产品上,家用的笔记本电脑和数码相机以及MP3等,其电池都是锂离子电池。

 

目前的锂离子电池,能量密度一般可以达到100Wh/kg或者更高一些,功率密度可以达到3000W/kg以上。可以看出,如果储存20kWh的能量,需要200kg左右的锂离子电池,这个重量对于汽车而言还是可以负担的。

 

锂离子电池目前最大的问题就是安全性,锂离子电池在使用的过程中,过热、过放、过充等都有可能引起电池的热失控,使得正极裂解释放出氧气,从而最终引起起火或者爆炸,丛锂离子电池问世迄今,已经发生过多次起火爆炸事件,最为著名的当属2006年索尼的全球召回事件,当时索尼为DELL配备的锂离子电池会发生起火,索尼全球召回数百万块,(当时greencar用的恰好就是DELL的电脑,不过好在没有发生意外,但是还是更换了电池)

 

基于安全性问题,虽然炒的火热,但是迄今为止,锂离子电池尚未商业化应用到主流的家用汽车上,丰田在1997年就推出的混合动力车Prius中采用的是镍氢电池而不是锂离子电池。虽然目前丰田、通用等都在开发基于锂离子电池的插电式混合动力车,但是迄今尚未商业化。

 

(Greencar Present)


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