鉅大LARGE | 點擊量:593次 | 2018年12月27日
對不同用途鋰電池的研發(fā)要求
鋰電池目前的主要市場在于便攜式終端設(shè)備的應(yīng)用,這使得高容量一度成為鋰電池開發(fā)的主攻方向,但在電動汽車和大型儲電設(shè)備充分發(fā)展的背景下,鋰離子電池研發(fā)的主要方向也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢。
傳統(tǒng)的移動終端市場,例如手機和筆記本電腦之所以要求高容量,是因為它們往往需要充電一次即可使用很長時間。風(fēng)靡全球的蘋果iphone和ipad等就一度因一次充電后使用時間不長而遭到消費者批評,因此,在新款的thenewipad發(fā)布時,原有的6500mAh容量鋰電池就改為使用14000mAh大容量鋰電池。這件事情可以看作便攜式終端用充電電池的研發(fā)以高容量為方向的證明,為此,甚至不惜犧牲壽命也要實現(xiàn)高容量,而對壽命的要求一般就是2年左右即可。
但是,在電動汽車時代到來后,鋰離子電池研發(fā)的方向就出現(xiàn)了變化,現(xiàn)在的電動汽車主要包括混合動力車、插電式混合動力車和純電動汽車三種類型。對于混合動力車而言,在加速和減速時需要大電力交換,因此,高功率型的電池較為理想。反之,純電動汽車因為只靠動力鋰電池提供電能,因此更需要大容量的支持,插電式混合動力車則介于二者之間。如此可得出結(jié)論:在高功率鋰電池要求上,混合動力車>插電式混合動力車>純電動汽車;而在大容量鋰電池要求上恰好相反,純電動汽車>插電式混合動力車>混合動力車。當(dāng)然,這是在不同電動汽車內(nèi)部的比較,從整體上來說,電動汽車用鋰電池在容量和功率上的要求比便攜終端高出若干倍,同時也要求更高的壽命和安全性,除此則無法進入產(chǎn)業(yè)化階段。
固定裝置用途的大型儲能設(shè)施對比電動汽車的性能要求也是提高了若干倍,單從安全性來說,對于大樓蓄電系統(tǒng)及家用蓄電系統(tǒng)而言,必須具備發(fā)生火災(zāi)時不會燃燒的“高”安全性能,而電動汽車和便攜終端用鋰電池顯然不具備這種要求。固定裝置用途的儲能設(shè)施內(nèi)部也可以劃分出不同的主要訴求。對用于夜間儲電白天放電的高峰期轉(zhuǎn)換為代表的電網(wǎng)電力而言,要求電池具備大容量,如樓宇系統(tǒng)用儲能設(shè)施鋰電池。而對于光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電來說,就必須使用對輸出功率變化具有較高耐性的高功率電池,因為受自然因素影響極大,這兩種發(fā)電裝置輸出功率變化較大。
隨著鋰電池向大型應(yīng)用的過渡和轉(zhuǎn)變,使得鋰電池自身要解決根本問題已經(jīng)力不從心,因而出現(xiàn)了結(jié)合鋰離子電池與傳統(tǒng)雙層電容器優(yōu)點的鋰離子電容器,也有開發(fā)新型氧化還原液流電池的新技術(shù)處于同步研發(fā)階段。