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保定市滿城區聯東U谷22號樓目前,鋰電池在儲能上的技術應用主要圍繞在電網基站備用電源、家庭光儲系統、電動汽車與充電站、電動工具、居家辦公設備等領域,在“十三五”期間,我國儲能市場會在公共事業領域率先發力,由發輸電側向用戶側進行滲透。數據顯示,2017年鋰電池儲能市場應用量約為5.8Gwh,2018年鋰離子電池市場份額將繼續保持逐年穩步提升的趨勢。
鋰離子電池根據應用場景可分為消費、動力和儲能三種。現在行業里備受重視的是動力鋰電池和儲能鋰電池,根據權威專家預測,到2020年我國的動力鋰電池在鋰電池全部應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。
鋰電池的行業發展迅速,首要原因是政策推動著新能源汽車產業發展。在2017年4月,國家工信部在印發的最新《汽車產業中長期發展規劃》中還提到,2020年新能源汽車產銷量要達到200萬輛,力爭2025年新能源汽車占汽車產銷20%以上。可見未來新能源和綠色節能等環保產業成為社會的重要支柱產業。
三元鋰電池具備能量密度高、電壓平臺高、振實密度高、循環性能好、電化學穩定等特性,在提升新能源汽車的續航里程方面有著明顯優勢,同時還具有輸出功率比較大,低溫性能好,可適應全天候氣溫等優點。對于電動汽車來說,無疑消費者大多關心的就是它的續航能力與安全性,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增長的主力。鋰電是一個極具韌性的產品,從80年代誕生,至今經過了長時間的沉淀與技術革新,同時鋰電無論生產還是銷毀過程均對環境危害較小,比較符合當前社會發展的訴求,所以鋰電才成為了當今新一代能源的核心重點。就中期來看,當前運輸技術的升級是環球應用科技升級的核心,動力鋰電池作為運輸技術升級不可或缺的配套產品,在未來3-5年預計將有極大的發展。
軟包鋰電池只是液態鋰離子電池套上一層聚合物外殼。在結構上采用鋁塑膜包裝,在發生安全隱患的情況下軟包電池最多只會鼓氣裂開。軟包鋰電池的優點有安全性能好,重量輕,容量大,內阻小,設計靈活等。軟包鋰電池內部組成與方形、圓柱鋰電池的區別不大,最大的不同之處在于軟包鋰電池包采用鋁塑復合膜作為外殼,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,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,嚴格按照說明書執行是安全的。
軟包鋰電池包的安全性仍有待提高。事實上,鋰電池包出現燃燒甚至爆炸的根源在于電池內部的熱失控,本質上而言,“熱失控”是一個能量正反饋循環過程:升高的溫度會導致系統變熱,系統變熱升高溫度,反過來又會讓系統變得更熱,熱失控是很常見的現象。
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,鋰電池內的電極隔離物質是有機的塑料類產品,絕不能再超過溫度限量的環境中使用。
3、鋰電請勿滿電長時間存放,長時間存放后使用容易產生氣脹現象,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象。
4、鋰電池組不能短接使用,不能出現電池正極與負極直接短接現象。后果是防爆閥開啟,嚴重時會爆裂。
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,嚴重時會爆裂。
6、不同型號的鋰電池產品不能混合使用,電池結構、化學成分、電池性能偏差較大有嚴重安全隱患。
隨著電動車這個市場逐漸增大,能夠有效的激發鋰電池生產廠家對電池發展的動力,鋰電池材料技術的研發和生產制造將會不斷的進步。由此可預見,在電池技術不斷地發展下,鋰電池組將會越來越廣泛,也會越來越安全。
隨著社會主義新農村以及美好鄉村建設的深入開展,太陽能路燈作為首選照明設備已經隨處可見。太陽能路燈不僅節能環保還不會產生電費,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部因素。
3. 使用鋰電池的太陽能路燈安裝方便。傳統太陽能路燈安裝時需要預留一個電池坑,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
如果在高于規定的操作溫度,即35°C以上的環境中使用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,還要為設備充電,那對電池的損傷將更大。即使是在較熱的環境中存放電池,也會不可避免的對電池的質量造成相應的損壞。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
如果在低溫環境,即4℃以下中使用鋰電,同樣也會發現UPS電池的使用時間減少了,有些手機的原裝鋰電在低溫環境中甚至充不上電。但不必太擔心,這只是暫時狀況,不同于高溫環境下的使用,一旦溫度升起來,電池中的分子受熱,就馬上恢復到以前的電量。
3.生命在于運動
要想發揮磷酸鐵鋰電池的最大效能,就需要經常用它,讓鋰電內的電子始終處于流動狀態。如果不經常使用鋰電,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。
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極,造成短路,損害電池甚至造成危險。
5、磷酸鐵鋰電池應在清潔、干燥、通風的環境中,應避免與腐蝕性物質接觸,遠離火源及熱源。
太陽能路燈高效的節能優勢使其得到了廣泛的推廣和應用,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的青睞。那么,鋰電池又有哪些優勢呢?
1.鋰電池屬于干電池性質:
一種具有可控性、無污染性的儲能型電池,比鉛酸蓄電池更穩定,更安全。
2.智能優化計算、合理分配用電等級:
太陽能路燈鋰電池還可根據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化計算、合理分配用電等級,并實現光控、時控及貯存記憶等功能,確保陰雨天持續亮燈。
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特性和體系組成上,決定了其是一種具有潛在危險的化學電源。
1 化學活性高
鋰是元素周期表第二周期第I主族元素,具有極活潑的化學性質。
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倍,若發生熱失控反應,就會放出很高的熱量容易導致不安全行為的發生。
3 采用有機電解質體系
有機電解質體系的有機溶劑是碳氫化合物,分解電壓較低,易發生氧化,并且溶劑易燃;若出現泄漏等情況,則會引起電池著火,甚至燃燒、爆炸。
4 副反應概率大
鋰離子電池在正常使用的過程中,其內部進行電能與化學能相互轉化的化學正反應。但在某些條件下,如對其過充電、過放電或過電流工作時,就很容易會導致電池內部發生化學副反應;該副反應加劇后,會嚴重影響電池的性能與使用壽命,并可能產生大量的氣體,使電池內部的壓力迅速增大后爆炸起火而導致安全問題。
5 電極材料的結構不穩定
鋰離子電池過充電反應會使正極材料的結構發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生強烈的氧化;并且這種作用是不可逆的,反應引發的熱量如果積累則會存在引發熱失控 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,對于周圍環境溫度要求也盡然不同。
鋰離子電池作為新一代儲能技術,雖然已經被廣泛研究和應用,卻幾乎只能在室溫環境中工作。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,內部會產生較大的熱量浮動,從而引起爆炸等安全事故。
手機鋰電池設定的溫度限制一般在40-60度,電池上一般都會標注防爆閥,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,目前業內尚未有明確的理論支撐其各溫度性能下的內阻、放電平臺、壽命、容量等必然聯系,相關的計算公式和數學模型還在摸索階段。大體上,鋰電池對0-40℃這個區間的溫度并不敏感,然而一旦溫度超過這個區間,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都會采用先進的保護管理系統,防止過充電,過放電,高溫運行,低溫充電,或短路而被破壞,甚至出現安全性問題。
低溫鋰電池具有質量輕、比能量高及壽命等優點,被廣泛用于各種電子設備。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點成為眾多移動電子產品的電源。
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備驅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。由于軍用通信產品對電池特性具有更嚴格的要求,特別是要求在較低的溫度下也要提供通信保障。所以開發低溫鋰電池對于軍事與航天事業的發展意義重大。
低溫鋰電池因具有質量輕,比能量高及壽命長等優點得到廣泛應用,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境使用。
在加利福尼亞大學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相對比較成熟。
鉛酸電池換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部受損發生短路的現象。
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,容易導致鋰電池短路,從而發生危險。
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。