2018年我國新能源汽車生產(chǎn)將超過100萬輛大關(guān),2020年將超過200萬輛,存量超過500萬輛。2015年是中國推廣應(yīng)用新能源的元年,2018年動力電池大規(guī)模地退役潮即將開啟,2019年將進(jìn)入爆發(fā)期。
2018年我國新能源汽車生產(chǎn)將超過100萬輛大關(guān),2020年將超過200萬輛,存量超過500萬輛。2015年是中國推廣應(yīng)用新能源的元年,2018年動力電池大規(guī)模地退役潮即將開啟,2019年將進(jìn)入爆發(fā)期。
熱失控是鋰離子電池使用中最為嚴(yán)重的安全事故,熱失控往往是由于鋰離子電池在發(fā)生了擠壓變形、穿刺或者高溫炙烤等導(dǎo)致隔膜被破壞引發(fā)正負(fù)極短路,或者由于電池外部短路,導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)部短時間內(nèi)積累了大量熱量,引發(fā)正負(fù)極活性物質(zhì)和電解液等發(fā)生分解,導(dǎo)致鋰離子電池起火和爆炸,嚴(yán)重威脅使用者的生命和財產(chǎn)安全。
高能量密度鋰離子電池(LIB)已經(jīng)成為電子產(chǎn)品、電動汽車和電網(wǎng)規(guī)模存儲領(lǐng)域的領(lǐng)先儲能技術(shù),其中電池的性能作為關(guān)鍵因素,在本質(zhì)上取決于陰極和陽極化合物等重要組分。通常為了便于制造,這些材料的主要形式為含有許多納米晶的近球形形態(tài)的二次粒子。而在這個臨界長度范圍內(nèi),粒子級別的行為主要是從宏觀電池的測量中推導(dǎo)出來的,而其中的電化學(xué)動力學(xué)一直難以窺探。
目前,鋰離子電池廣泛應(yīng)用于各種便攜式電子設(shè)備、電動汽車中,但隨著這些設(shè)備的不斷發(fā)展,鋰離子電池漸漸不能滿足社會的發(fā)展需要。為了進(jìn)一步拓展鋰離子電池的應(yīng)用前景,各種體系的電池得到了研究人員的關(guān)注。其中,鋰硫電池日益受到人們的重視。
鋰離子電池正極材料一般導(dǎo)電性比較差,因此在使用中一般都需要添加導(dǎo)電劑提高導(dǎo)電性,常見的導(dǎo)電劑包括炭黑類導(dǎo)電劑、碳納米管、碳纖維,以及目前比較火熱的石墨烯材料,如果從結(jié)構(gòu)上分,這幾類導(dǎo)電劑可以分為三大類:1)零維導(dǎo)電劑,例如炭黑類;2)一維導(dǎo)電劑,例如碳納米管和碳纖維;3)二維導(dǎo)電劑,例如石墨烯材料,每種導(dǎo)電劑都有自己獨特的性能,例如炭黑類材料在短程導(dǎo)電方面具有優(yōu)勢,而碳納米管導(dǎo)電劑在長程導(dǎo)電方面具有優(yōu)勢。
近30年時間內(nèi),鋰電池行業(yè)迅速發(fā)展并要逐步替代煤炭和石油等傳統(tǒng)燃料應(yīng)用于汽車等動力設(shè)備,而隨之發(fā)展的表征檢測手段也不斷的完善和促進(jìn)著鋰電池領(lǐng)域的進(jìn)步。 鋰電池作為新能源被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品和汽車。近年來,國家對新能源產(chǎn)業(yè)大力扶持,國內(nèi)外許多相關(guān)的企業(yè)和研究所加大投入,不斷研究新材料提高鋰電池的各方面性能。而鋰電材料及相關(guān)的全電池、半電池、電池組被投產(chǎn)應(yīng)用之前需要經(jīng)過一系列的檢測。下面就由我總結(jié)一下鋰電材料常用的幾種測試手段。
近年來,鋰離子電池行業(yè)呈現(xiàn)穩(wěn)步快速增長的態(tài)勢,其中寧德鋰電新能源產(chǎn)業(yè)自2008年3月起至今呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,年均增長達(dá)150%,2017年鋰電新能源產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值358.37億元、增加值151.59億元、均增長37.5%,拉動寧德全市規(guī)上工業(yè)增長6%。目前,寧德已成為全球最大的聚合物鋰離子電池生產(chǎn)基地。
在鋰離子電池正極材料的研究方面,德裔美國學(xué)者GOODENOUGH教授作出了巨大貢獻(xiàn):他1980年就職于英國牛津大學(xué)期間發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰(LiCoO2,簡稱LCO)可用作鋰電正極,次年在LCO專利中提及鎳酸鋰(LiNiO2,也稱LNO)作為正極材料的可行性;1983年,又與訪問學(xué)者THACKERAY一起,首次嘗試將錳酸鋰(LiMn2O4,簡稱LMO)用于鋰離子電池;1997年,在美國德州大學(xué)Austin分校期間,基于雄厚的固體化學(xué)理論,開發(fā)出新型橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料——磷酸鐵鋰(LiFePO4,簡稱LFP)。此外,
鋰離子電池是通過鋰離子在含鋰過渡金屬氧化物和貧鋰石墨材料之間的嵌入和脫出實現(xiàn)能量的儲存和釋放。石墨材料之所以能實現(xiàn)在鋰離子電池中的應(yīng)用全靠電解液在石墨表面分解形成的離子可導(dǎo)、電子不導(dǎo)的固體電解質(zhì)界面(SEI)膜。這層保護(hù)膜將還原穩(wěn)定性遠(yuǎn)低于嵌鋰電位(0.01V)的電解液與石墨電極隔離,從而保證在嵌鋰電位下電解液不發(fā)生還原分解,使得鋰離子在石墨材料中可逆嵌脫。
鋰離子電池組的可靠性受到多種因素的影響,例如鋰離子單體電池的可靠性,電子元器件的可靠性,還有另外一個經(jīng)常被我們所忽略的因素——溫度。為什么說溫度會影響
LTC3202是Linear Technology公司生產(chǎn)的不需要門控振蕩器的電荷泵,圖為采用LTC3202電荷泵的鋰離子電池供電驅(qū)動白光LED電路。為了克服噪聲問題,LTC3202使用了線性調(diào)控技術(shù),
前面用了連續(xù)4天的時間,原文翻譯了文獻(xiàn)《Energy Storage Materials”上的《Thermal runaway mechanism of lithium ion battery for electric vehicles: A review》,
熱失控是鋰離子電池使用中最為嚴(yán)重的安全事故,熱失控往往是由于鋰離子電池在發(fā)生了擠壓變形、穿刺或者高溫炙烤等導(dǎo)致隔膜被破壞引發(fā)正負(fù)極短路,或者由于電池外部短路,導(dǎo)
1月20-21日,以“把握全球變革趨勢 實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”為主題的中國電動汽車百人會論壇(2018)在北京舉行。中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長、中國科學(xué)院院士歐陽明高表示,從新能源汽車增長的態(tài)勢來看,目前市場55%都是純電動的乘用車,他重點針對純電動乘用車進(jìn)行分析并提出相關(guān)建議。匯報分為三個部分,一是高比能量鋰離子電池技術(shù),二是電動汽車能耗與節(jié)能技術(shù),三是快充與充電網(wǎng)智能化技術(shù)。
特瑞仕半導(dǎo)體株式會社(日本東京都中央?yún)^(qū) 董事總經(jīng)理:芝宮 孝司 第二東京證券交易所:6616) 開發(fā)了搭載了電流通路功能、用于1節(jié)鋰離子/聚合物2次電池(以下稱鋰電池)充電IC 【XC6806系列產(chǎn)品】。
據(jù)路透社報道,豐田汽車與松下在星期三下午召開的會議上表示,雙方同意考慮共同研發(fā)電動汽車方形電池的可行性。此舉也將進(jìn)一步延伸松下在汽車鋰離子電池領(lǐng)域的市場領(lǐng)先地位。
降成本是動力電池生產(chǎn)企業(yè)非常關(guān)注的一個話題,在動力電池行業(yè)競爭日趨激烈的背景下,誰能在保障動力電池性能的同時兼顧成本控制,誰就擁有了競爭力。動力電池成本控制,可從上游原材料、制造工藝、PACK等方面著手,通過不同途徑解決、探索,可給行業(yè)帶來啟發(fā)和思考。
據(jù)外媒報道,東芝發(fā)布新一代超充能離子電池(SCiB),該款鋰離子電池充電速度極快,其陽極材料采用了鈦鈮氧化物(titanium niobium oxide),東芝聲稱其電芯的儲能容量是當(dāng)前常規(guī)鋰離子電池的兩倍。
長期以來鋰離子電池單體一致性差是困擾著鋰離子電池組設(shè)計難題,這里我們所說的一致性不僅僅是指傳統(tǒng)意義上的容量、電壓等參數(shù),還包括了單體電池的容量衰降速度、內(nèi)阻衰降速度和電池組的溫度分布等因素。