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  1.正負極活性材料

  鋰電池中正極材料是儲Li一方，更多的決定了鋰電池的性能，正極材料主要通過包覆與摻雜來改善顆粒之間的電子傳導能力。如摻雜Ni后增強了P-O鍵的強度，穩定了LiFePO4/C的結構，優化了晶胞體積，可有效降低正極材料的電荷轉移阻抗。

  而通過電化學熱耦合模型仿真分析得知在高倍率放電條件下，活化極化特別是負極活化極化的大幅增加是極化嚴重的主要原因。減小負極顆粒粒徑可以有效減小負極活化極化，當負極固相粒徑減小一半時，活化極化可降低45%。因此，就電池設計而言，正負極材料本身的改善研究也是必不可少的。

  2.導電劑

  石墨和炭黑因其良好性能，在鋰電池領域應用廣泛。相對于石墨類導電劑，正極添加炭黑類導電劑的電池倍率性能更優，因為石墨類導電劑具有片狀顆粒形貌，大倍率下引起孔隙曲折系數較大增長，易出現Li液相擴散過程限制放電容量的現象。而添加了CNTs的電池其內阻更小，因為相對石墨/炭黑與活性材料的點接觸，纖維狀的碳納米管與活性材料屬于線接觸，可以降低電池的界面阻抗。

  3.集流體

  降低集流體與活性物質間的界面電阻，提高兩者之間的粘結強度是提升鋰電池性能的重要手段。在鋁箔表面涂覆導電碳涂層和對鋁箔進行電暈處理可有效降低電池的界面阻抗。相較普調鋁箔，使用涂碳鋁箔可以使電池的內阻降低65%左右，且可降低電池在使用過程中內阻的增幅。

  經電暈處理的鋁箔交流內阻可降低20%左右，在常使用的20%——90%SOC區間內，直流內阻整體偏小且隨放電深度的增加，其增幅逐漸較小。

  4.隔膜

  電池內部的離子傳導需依賴電解液中Li離子通過隔膜多孔的擴散，隔膜的吸液潤濕能力是形成良好離子流動通道的關鍵，當隔膜具有更高的吸液率和多孔結構時，能提升導電性減小電池阻抗，提高電池的倍率性能。相較普通基膜，陶瓷隔膜和涂膠隔膜不但能大幅提高隔膜的高溫耐收縮性，而且可增強隔膜的吸液潤濕能力，在PP隔膜上增加SiO2陶瓷涂層，可使隔膜的吸液量增加17%。在PP/PE復合隔膜上涂覆1μm的PVDF-HFP，隔膜吸液率由70%增加到82%，電芯內阻下降20%以上。

 設計指標的區別

 兩種設備均采用了IGBT技術，同時都能提供兩路選擇輸出供電。但兩者在逆變器的控制系統上有很大差異：UPS是以電壓反饋的單閉環控制系統，因此其輸出電壓的正弦波波形及電壓的動態調整精度較好；而EPS的逆變器控制系統是由電壓、電流反饋組成的多閉環控制系統，其輸出功率的過載能力、負載適應能力強，可靠性高。

 輸出上的區別

 UPS的供電對象是計算機及網絡設備，負載性質差別不大，所以國標規定UPS輸出功率因數為0.8。而EPS主要是作為電源應急保障，負載性質為感性、容性及整流性負載兼而有之。有些負載是市電停電后才投入工作的，因而要求EPS能提供很大的沖擊電流，一般要求120%額定負載下仍能正常運行10min以上，所以EPS需要輸出動態特性要好，抗過載能力要強。UPS額定容量以視在功率(kV·A)為單位，EPS額定容量以有功功率(kW)為單位。在線式UPS為保證輸出供電不間斷和優質供電，是選擇逆變優先；而EPS電源為保證應急使用，是選擇市電優先。

 應用范圍的不同

 在我國EPS主要用于消防類負荷及一些對供電質量要求不太高但需保證連續供電的用電設備，僅強調能持續供電這一功能。EPS用于消防負荷時，其產品技術受公安部消防認證。UPS一般用于計算機及數字信息系統等場合，要求供電質量較高的負載，主要強調逆變切換時間、輸出電壓、頻率穩定性、輸出波形的純正、無各種干擾等。

 功能上的區別

 兩者均有市電旁路及逆變電路，但EPS僅具有持續供電功能，一般對逆變切換時間要求不高，可有多路輸出，有些EPS還配置蓄電池單體監測功能。在市電中斷時才轉為逆變供電，電能利用率高，UPS并不是僅在市電中斷時才發揮作用，當市電出現電壓過低、過高，線路出現浪涌等異常情況，UPS能輸出高質量電源，確保用電設備正常運行。

 在選用UPS、EPS時，需分清使用性質、場合、用途，合理地選擇。千萬不能片面地認為EPS比UPS好或UPS比EPS好，它們各有各的用途，各有各的設計理念?？偠灾?，UPS電源與EPS電源工作原理不同，所負載的設備也不相同，因此，UPS電源不能完全代替EPS電源，反之相同。

 1.極板面積的影響

 在UPS電池殼體容積相同的條件下，選用薄極板，添加極板片數，也就是添加了極板面積，這樣就進步了電池的容量和比能量，改善了電池的大電流、低溫放電功能，但不足之處在于UPS電池的浮充壽數會有少數下降。

 2.極板高度的影響

 在極板高度方向上，活性物質利用率散布不是均勻的，特別是當極板較高時，極板下半部的利用率較差。放電初期極板上部的電流密度約為下部的2～2.5倍，跟著放電進行電流密度逐步減小，但上部一直比下部的電流密度大，所以極板規劃不宜寬度小而高度過高。

 3.極板厚度的影響

 前面在放電率對UPS電池容量的影響中曾評論過，因為受H2SO4分散的約束，活性物質效果的深度有限，因而，跟著極板厚度的添加，活性物質利用率將降低。這一點在大電流放電時體現得愈加顯著。但是，因為這種UPS電池的浮充及循環壽數較長，所以它在通訊備用電源中被遍及選用。

 4.電解液的濃度

 在鉛酸電池中，電解液也是反響物，在體積一定下，添加電解液的濃度就等于添加反響物質，所以在實踐使用的電解液濃度范圍內，跟著電解液濃度的添加，UPS電池容量也添加，特別是在高倍率放電并由正極板約束電池容量時更是如此。所以在選取合適的電解液濃度時必須與實踐的應用領域相結合。

 UPS電源蓄電池容量的重要性不容忽視，蓄電池的維護保養也要落實到位，保證UPS電源蓄電池時刻處在最佳的工作狀態，以應對市電斷電，UPS電源的正常運轉。

   UPS電源蓄電池應用時間長了，有時會出現起鼓鼓包變形現象，其實不管什么類型的蓄電池，也包括我們常用的手機電池，使用時間長的話也會出現鼓包現象。鼓包對電池的使用影響很大，甚至會造成爆炸危險。

   UPS電源電池出現鼓包變形，主要是由體內壓力激刷增加而產生的，主要原因有以下幾點：

  （1）密封電池充電運行中特別是在串聯UPS電源蓄電池組中，如果對電池組進行過充電，若有品質不良的電池常會出現內部氣體復合不良等現象，從而出現鼓包現象。

  （2）安全閥開閥壓力過高，或者是安全閥阻塞。當體內壓力增加到一定程度時閥門不能正常打開，在這種情況下勢必造成鼓包變形。

  （3）因密封電池屬于貧液式設計，對氣體的化合留有預留避道，而如果有“富液”現象，就會阻擋產生的O2擴散到負極，降低O2的復合率，體內壓力增大。

  （4）浮充電壓設得過高，充電電流大，導致正極板上O2析出加快，而來不及在負極復合，同時UPS電源電池體內的溫度上升也很快，在排氣不及，壓力達到一定時，使蓄電池出現鼓包變形。

  三元鋰電池目前的單體能量密度已經接近極限，很難再有大的突破。越來越多的國內外企業和研究機構將重心集中到了固態電池上。目前純電動汽車的發展一直受到電池能量密度低的桎梏。電池能量密度沒有大的突破，純電動車的續航里程就無法大幅提高，純電動汽車的發展將智能依賴于政策支持，缺乏市場動力。

 業內人士表示三元鋰電池目前的單體能量密度已經接近極限，很難再有大的突破。要想進一步提升三元鋰電池的能量密度，就需要進一步提升電池中鎳的比重。但是電池中鎳的比重提升后，由于高鎳的熱穩定性很差，電池內部的熱反應就會非常劇烈，安全問題令人擔憂。

 依靠三元里電池技術路線，動力電池能量密度要做到350Wh/kg的目標，難度很大。因此行業希望依靠固態電池進一步提升電池能量密度。固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。其固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液，高溫下表現良好，安全性更高。固態電池會大大降低電動車自燃的概率。越來越多的國內外企業和研究機構將重心集中到了全固態鋰電池上。大眾曾宣布計劃研發續航1000km固態電池;豐田汽車預計2022年完成固態電池的研發工作，并計劃于2030年實現量產。

 電解質材料是全固態鋰電池技術的核心，目前固態電解質的研究主要集中在三大類材料：聚合物、氧化物和硫化物。聚合物高溫性能好，已經有商業化的應用案例;氧化物循環性能良好，適用于薄膜柔性結構;硫化物電導率最高，是未來主要方向。

  一般認為將鋰電池的空載電壓放到3.0V以下就認為電用完了（具體值需要看電池保護板的門限值，比如有低到2.8V，也有3.2V的）。大部分鋰電池放電不能將空載電壓放到3.2V以下的，否則過度放電會損害電池（一般市場上的鋰電池基本都是帶保護板才使用的，因此過度放電還會導致保護板檢測不到電池，從而無法給電池充電）。

  4.2V是電池充電的最高限制電壓，一般認為將鋰電池的空載電壓充到4.2V就認為電充滿了，電池充電過程中，電池的電壓在3.7V逐漸上升到4.2V，鋰電池充電不能將空載電壓充到4.2V以上的，否則也會損害電池，這就是鋰電池特殊的地方，一般來講，18650鋰電池具有以下的優點。

  1、使用范圍廣

  筆記本電腦、對講機、便攜式DVD，儀器儀表、音響設備、航模、玩具、攝像機、數碼照相機等電子設備。

  2、串聯

  可串聯或并聯組合成18650鋰電池組。

  3、內阻小

  聚合物電芯的內阻較一般液態電芯小，國產聚合物電芯的內阻甚至可以做到35mΩ以下，極大的減低了電池的自耗電，延長手機的待機時間，完全可以達到與國際接軌的水平。這種支持大放電電流的聚合物鋰電更是遙控模型的理想選擇，成為最有希望替代鎳氫電池的產品。

  4、沒有記憶效應

  在充電前不必將剩余電量放空，使用方便。

  5、電壓高

  18650鋰電池的電壓一般都在3.6V、3.8V和4.2V，遠高于鎳鎘和鎳氫電池的1.2V電壓。

  6、安全性能高

  18650鋰電池安全性能高，不爆炸，不燃燒；無毒，無污染，經過RoHS商標認證；各種安全性能一氣呵成，循環次數大于500次；耐高溫性能好，65度條件下放電效率達100%。為防止電池短路現象，18650鋰電池的正負極是分開的。所以它發生短路現象的可能已經降到了極致。可以加裝保護板，避免電池過充過放，這樣還能延長了電池的使用壽命。

  7、使用壽命長

  18650鋰電池的使用壽命很長，正常使用時循環壽命可達500次以上，是普通電池的兩倍以上。

  8、容量大

  18650鋰電池的容量一般為1200mah~3600mah之間，而一般電池容量只有800左右，如果組合起18650鋰電池來成18650鋰電池組，那18650鋰電池組是隨隨便便都可以突破5000mah的

         正確的說法：鋰電壽命和充電周期的完成次數有關，和充電次數沒有直接關系。

　　 簡單的理解，例如，一塊鋰電在第一天只用了一半的電量，然后又為它充滿電。如果第二天還如此，即用一半就充，總共兩次充電下來，這只能算作一個充電周期，而不是兩個。因此，通常可能要經過好幾次充電才完成一個周期。每完成一個充電周期，電量就會減少一點。不過，減少幅度非常小，高品質的電池充過多次周期后，仍然會保留原始電量的80%，很多鋰電供電產品在經過兩三年后仍然照常使用，就是這個原因。當然鋰電壽命到了最終還是需要更換的。

　　 鋰電的壽命一般為300～500個充電周期。假設一次完全放電提供的電量為Q，如不考慮每個充電周期以后電量的減少，則鋰電在其壽命內總共可以提供或為其補充300Q-500Q的電力。由此我們知道，如果每次用1/2就充，則可以充600-1000次；如果每次用1/3就充，則可以充900～1500次。以此類推，如果隨機充電，則次數不定?？傊徽撛趺闯?，總共補充進300Q～500Q的電力這一點是恒定的。所以，我們也可以這樣理解：鋰電池壽命和電池的總充電電量有關，和充電次數無關。深放深充和淺放淺充對于鋰電壽命的影響相差不大。

　　 事實上，淺放淺充對于鋰電更有益處，只有在產品的電源模塊為鋰電做校準時，才有深放深充的必要。所以，使用鋰電供電的產品不必拘泥于過程，一切以方便為先，隨時充電，不必擔心影響壽命。

　　 如果在高于規定的操作溫度，即35°C以上的環境中使用鋰電，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。

　　 如果在低溫環境，即4°C以下中使用鋰電，同樣也會發現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。

　　 要想發揮鋰離子電池的最大效能，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，即深放深充一次。

         正確的說法：鋰電壽命和充電周期的完成次數有關，和充電次數沒有直接關系。

　　 簡單的理解，例如，一塊鋰電在第一天只用了一半的電量，然后又為它充滿電。如果第二天還如此，即用一半就充，總共兩次充電下來，這只能算作一個充電周期，而不是兩個。因此，通?？赡芤涍^好幾次充電才完成一個周期。每完成一個充電周期，電量就會減少一點。不過，減少幅度非常小，高品質的電池充過多次周期后，仍然會保留原始電量的80%，很多鋰電供電產品在經過兩三年后仍然照常使用，就是這個原因。當然鋰電壽命到了最終還是需要更換的。

　　 鋰電的壽命一般為300～500個充電周期。假設一次完全放電提供的電量為Q，如不考慮每個充電周期以后電量的減少，則鋰電在其壽命內總共可以提供或為其補充300Q-500Q的電力。由此我們知道，如果每次用1/2就充，則可以充600-1000次；如果每次用1/3就充，則可以充900～1500次。以此類推，如果隨機充電，則次數不定?？傊徽撛趺闯?，總共補充進300Q～500Q的電力這一點是恒定的。所以，我們也可以這樣理解：鋰電池壽命和電池的總充電電量有關，和充電次數無關。深放深充和淺放淺充對于鋰電壽命的影響相差不大。

　　 事實上，淺放淺充對于鋰電更有益處，只有在產品的電源模塊為鋰電做校準時，才有深放深充的必要。所以，使用鋰電供電的產品不必拘泥于過程，一切以方便為先，隨時充電，不必擔心影響壽命。

　　 如果在高于規定的操作溫度，即35°C以上的環境中使用鋰電，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。

　　 如果在低溫環境，即4°C以下中使用鋰電，同樣也會發現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。

　　 要想發揮鋰離子電池的最大效能，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，即深放深充一次。

 1 單體電池的工作電壓高

 滿電狀態可達4.2V~4.35V，遠高于鎳氫和鎳鎘電池的1.2V。

 2 高的能量密度，內阻小

 單只電池容量可高達20WH，同時可以通過串并聯的設計來提高電池的電壓。和容量，以滿足對電壓和容量更高要求的設計；

 3 循環壽命長 

 一 般均可達到300次、500次以上；目前已經可以達到1000次以上。

 4 無記憶效應，（鎳氫\鎳鎘具有記憶效應）；

 5 安全性能好，無公害

 聚合物鋰電池在結構上采用鋁塑軟包裝，有別于液態電芯的金屬外殼，一旦發生安全隱患，液態電芯容易爆炸，而聚合物電芯最多只會氣鼓。

 6 自放電小，

 室溫下充滿電的鋰離子聚合物電池儲存1個月后的自放電率為5%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni-MH的30-35%；

 7 厚度薄、重量輕、節約空間，目前已經成為移動電子產品首選電源。

 聚合物電池重量較同等容量規格的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%。

 8 形狀可以定制，模具限制的程度較小，可以制作成弧形、異形的不規則形狀的尺寸。

   鋰離子電池目前主要分為三大類，分別是方形、圓柱、軟包；其中方形和圓柱的外殼主要采用的是鋁合金，不銹鋼等硬殼，而軟包的外殼則采用的是鋁塑膜，那與方形和圓柱的外殼相比較，軟包鋰電池主要具有哪些優勢呢？

   1 安全性能好：軟包電池電解液較少漏液，且在發生安全隱患的情況下軟包電池會鼓氣裂開，而不像硬殼電池那樣內壓過大會發生爆炸；

   2 重量輕：軟包電池重量較同等容量的鋼殼方形電池輕 40%，較鋁殼方形電池輕 20%；

   3 電池容量大：軟包節約體積 20%，較同等規格尺寸的鋼殼電池容量高 50%，較鋁殼電池高 20～30%；

   4 循環性能好：軟包電池的循環壽命更長，100 次循環衰減比鋁殼少 4%～7%；

   5 內阻小：軟包電池的內阻較鋰電池小，國內最小可做到 35mΩ以下，極大地降低電池的自耗電；

   6 設計靈活：可根據客戶需求定制外形，可以做更薄，普通鋁殼只能做到 4mm，軟包可以做到 0.5mm。

   在性能方面軟包電池更具綜合優勢，未來應用前景廣闊：

   1 軟包電池更適合便攜式、對空間或厚度要求高的應用領域，例如 3C 消費類電子產品；

   2 雖然方形電池的單體容量高，但又重又大，而軟包電池在能量密度方面優勢明顯，而且目前單體電芯也在往大容量、高倍率方向發展，將更符合新能源汽車等領域對移動電源的要求。