鋰離子電池技術發展現狀
一、 電池的基本性能參數:
1、安全性
2、能量密度(wh/kg或者wh/L)
3、功率密度
4、循環壽命
5、日曆壽命
6、價格
7、環境耐受性及環境友好性
8、全生命周期維護成本
9、製造、存儲、運輸、使用和回收全壽命周期的安全性及環境友好性
二、 消費者和用戶主要關心的技術點:
安全性:消費者最關心的是安全性,不安全的電池,無論其性能多麼完美,從會讓人產生焦慮和不安;電池的安全性涉及方面較廣,包括製造、存儲、運輸、使用和回收等方方面面,而在用戶側,涉及的安全性主要是使用過程的安全性,包括充電過程的安全性,如過充和快充導致的熱失控,極端環境使用,如連續玩高功耗的遊戲導致電池過熱,或者劇烈的外力衝擊如從較高的高度跌落等;另外,還有長期使用後,電池由於電解液的消耗,發生副反應,存在產氣和電池鼓包等情況,也會擠壓電子元器件電路板,晶元,導致產品失效;因此,安全性是電池性能中最為重要的一環,也是近年來,固態電池發展的最大驅動力之一;
能量密度:包括質量能量密度Wh/kg和體積能量密度Wh/L;一般消費電子產品主要關心體積能量密度wh/L,因為手機等消費電子元器件空間有限,而對質量不太敏感,反而厚重一些的手機更有質感;而在動力電池應用領域,尤其是乘用車,主要關心質量比能量wh/kg;;而在儲能領域;對能量密度要求不敏感,需要具備高功率和長壽命;
功率密度:功率密度主要和電池的快充和高功率放電緊密關聯;電芯內阻的控制水平直接關係到電池的快充和快放特性;
循環壽命:和電池材料及電解液及界面特性息息相關。
三、目前的發展發展水平
目前的電池體系-量產水平:
1,質量能量密度可以達到263wh/kg
2,體積能量密度可以達到750wh/L
3,功率密度:脈衝10s功率可以達到:10kW/kg
4,單體容量:LFP體系,單體電芯可以做到200Ah;其它體系,單體一般可以做到10-60Ah
5,循環水平,單體電芯,不同電池體系略有差別;LFP-LTO可以做到20000次,日曆壽命20年;LFP-Grahpite可以做到6000次,日曆壽命8年以上;NCM體系可以做到3000-4000次,日曆壽命5-8年;電池成組後,乘以係數0.7
6,成本:目前的電芯;單體可以做到0.8-1.0元//Wh,,電池pack系統可以做到1.4元/Wh;單體成本約:130美元/kW·h
7,電芯內阻水平:
四、需要獲得產品或技術信息
1,電池的應用領域需要了解
目前的電池,主要應用於3C,電動汽車、儲能及微型電子元器件領域;不同領域對電池的性能指標需求差異不同;一般應用於消費電子領域,如手機,電池容量在2000-4000mAh左右,而在電動汽車領域,需求的電池達到20-100kwh,單體電芯的容量按照圓柱,軟包和方形,各有不同;單體也在Ah級別;在微型電子元器件領域約為100uAh
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