当前位置:首页 > 锂离子电池
  • 电动汽车对锂离子电池为何还存在巨大需求

    电动汽车对锂离子电池为何还存在巨大需求

    锂离子电池比能量高,循环性能好,在消费电子领域取得了巨大的成功,但是锂离子电池也是高成本的代名词,特别是在电动汽车这种对锂离子电池有着巨大需求的领域,对锂离子电池的成本将更加敏感。但是受限于原材料价格高企,特别是碳酸锂、Co和Ni等原材料在近期都有较大幅度的价格上涨,锂离子电池目前的成本降低的空间有限。 为了降低单位Wh的成本,人们开发了多种高能量密度的蓄电池,例如Li-O2电池,理论比能量可达3600Wh/kg(2Li++O2+2e-=Li2O2,2.96VvsLi/Li+),远高于锂离子电池,并且具有环境友好等特点。为了进一步降低成本,人们还以Na,Zn等替代金属Li,开发Na-O2和Zn-O2电池,目前这些技术还都处在基础技术研发阶段,目前主要研究主要集中在金属-电解液界面研究和放电产物研究等方面,其中Li-O2电池开发难度较小,研究比较充分,有希望能在短期内进行应用。 此外Li-S电池也是研究的热点,S的理论比容可达1672mAh/g,理论比能量达到2600Wh/kg,虽然逊色于Li-O2电池,但也要远远高于锂离子电池。目前Li-S电池存在的主要问题是,S的导电性差,接近绝缘体,体积膨胀大(80%),S正极的嵌锂产物会溶解在电解液里,在正负极之间穿梭,导致容量快速衰降,循环和储存性能差。目前锂离子电池上常用的酯类电解液由于存在较多的副反应而无法在Li-S电池上应用,所以Li-S电池一般采用醚类电解液,导致电池的高温性能很差。为了克服上述问题,研究者分分采用S纳米化、表面包覆改性和全新的固态电解质等方法克服,目前Li-S电池的研究已经取得了许多重要的进展,因此Li-S电池也是最有希望在短期内取代锂离子电池的高比能储能体系。 储能领域从来都不缺乏搅局者,最近几年新兴的双离子电池就是其中之一。与锂离子电池的正负极之间只有Li+在参加反应不同,双离子电池的充电的过程中,阴离子在电场的作用下向阳极迁移,嵌入到阳极结构之中,阳离子向阴极迁移,嵌入到阴极之中,放电的过程则与之相反,阳极和阴极中的离子脱出,回到电解液中,恢复电解液的浓度。 目前双离子电池使用的正极材料主要是石墨材料,其实阴离子能够嵌入到石墨结构中早在1938就由Ru?dorff和Hofmann发现,但是由于阴离子的嵌入电势较高,因此早期的双离子电池的电解液使用高浓度的酸溶液作为电解液,这会带来很大的安全隐患。直到90年代,随着锂离子电池的商业化应用,人们发现如果将锂离子电池的正极替换为能够嵌入阴离子的石墨类材料,可以获得较高电压的双离子电池。随后的几十年人们开始对双离子电池展开了深入的研究,特别是对阴离子嵌入到石墨结构中的机理进行了深入的研究。

    时间:2020-08-11 关键词: 电源管理 锂离子电池 电动汽车

  • 联想笔记本电池召回计划,部分锂离子电池存在失火风险

    联想笔记本电池召回计划,部分锂离子电池存在失火风险

    7月14日,中国笔记本厂商联想在官网公布笔记本电池召回计划,自2018年8月31日起将在中国大陆地区召回2012年12月至2014年11月期间生产的部分联想笔记本电脑的锂离子电池。 联想在公告中指出,召回的原因是这些笔记本电池“在长期使用情况下,可能发生电池内部短路,极端情况下可能引发起火,存在安全隐患”。目前为止,联想在全球范围内还未收到相关机型电池过热导致安全问题的投诉或报告。 据了解,联想根据《缺陷消费品召回管理办法》的要求,已向国家市场监督管理总局备案了笔记本电脑电池的召回计划。中国大陆地区涉及153219台笔记本电脑,型号见文章底部。 另外,联想将于8月31日推出验证功能,方便用户校验确认自己的产品是否符合召回计划。当确认符合召回计划时,用户可根据提示在线上提交免费电池申请,联想将为用户进行笔记本电脑电池的免费更换。(苏航) 涉及笔记本电脑型号如下: Lenovo G700,G710,G400,G4030,G405,G4070,G410,G480,G485,G500,G5030,G505,G5070,G510,G580,G585,G400S,G500S,G405S,G505S,G5045,G4045,G7080,G5080,G4080,G7070,G7035,N580,N581,N585,N586,P580,P585,S410P,S510P,S500,Y410P,Y510P,Y485,Y485P,Z4070,Z5070,E49,Flex-14,Flex-15,Flex2-14,Flex2-15 ;  ThinkPad E445,E545,E430,E430C,E435,E530,E530C,E535,E431,E440,E531,E540,L440,L540。

    时间:2020-08-05 关键词: 联想 锂离子电池 笔记本

  • 锂离子电池材料短缺,德国电动车产业被严重受制

    锂离子电池材料短缺,德国电动车产业被严重受制

      随着新能源汽车政策的不断完善与规范,新能源汽车的发展已经成为汽车行业的共识,了争夺新能源汽车的市场份额,各国车企都在加快步伐。据报道。由于锂离子电池原材料短缺将会严重限制德国电动车产业发展。   据报道,德国最大的行业协会BDI警告称,德国汽车行业将面临电池原材料短缺的危险,而这也会对电动汽车的增长造成影响。   星期日世界报(Welt am Sonntag)援引BDI安全及原材料总监Matthias Wachter的话术称:“随着需求的增长速度超过产能,原材料的供应进入了瓶颈阶段。钴、石墨、锂、锰等原材料的供应不够充足,未来新技术在德国的萌芽将会受到限制。”   由于政府对环境污染治理力度的加大,车企随即加大对电动汽车的投入,这也导致了电池原材料需求呈现增长。   大众表示目前正在推动建立一个长期的供应合同保障,从而避免材料出现短缺。大众计划在2022年之前向电动汽车业务投资340亿欧元,以此来对抗特斯拉。戴姆勒旗下奔驰品牌也计划在2022年之前推出所有车型的电动版,而对手宝马则计划在2025年之前借助12款纯电动车型来实现电动车的大规模生产。   回收公司,如比利时的Umicore或者美国的Retriev技术公司等都有意从老旧电池中获取金属成份,以此来缓解材料短缺的问题。

    时间:2020-08-05 关键词: 锂离子电池 电动车产业

  • 东芝研发成功全新一代SCiB车用锂离子电池_是传统锂离子电池的三倍

    东芝研发成功全新一代SCiB车用锂离子电池_是传统锂离子电池的三倍

    充电时间过长,续航能力有限,一直是阻碍电动车普及的最大掣肘。日前,东芝官方宣布,已经成功研发全新一代SCiB车用锂离子电池,具备能量密度高,极速充电等优点。根据东芝官方的实测数据(日本JC08标准),这种新型锂离子电池可达到充电6分钟,行驶320公里的惊人表现,是传统锂离子电池的三倍。 东芝官网在公告中表示,该公司于2008年就推出了超级充电离子电池,采用钛酸锂为负极,可实现快速充放电,寿命高达15000次,且在零下30℃的环境中也能使用。 通过技术研发,东芝又在此基础上又开发出以钛铌氧化物为负极材料的锂离子电池,其锂离子存储量是以石墨为负极材料锂电池的两倍。与此同时,东芝还展示了新型锂电池的样品,50Ah,尺寸仅111mm x 194mm x 14.5mm。据悉,其充电6分钟就能达到90%的电量,而传统电动车的锂电池即便采用快充,30分钟才只能充到80%。 据介绍,新一代锂电池充放电5000次之后,依然能够保持90%以上的电池容量,损耗率极低。另外,在零下10℃的低温环境中也能实现快充。东芝表示,新的钛铌氧化物阳极材料和新一代SCiB电池是一个颠覆性的进步,有望对电动车续航和性能产生重大影响。据悉,新一代SCiB电池有望在2019年实现商用。

    时间:2020-07-30 关键词: 东芝 锂离子电池

  • 电动车电池价格有望下降 预计7年后将低于内燃机车型

    电动车电池价格有望下降 预计7年后将低于内燃机车型

    据报道,如果锂离子电池的价格持续下跌,最早在2025年,电动车的价格就会低于传统车型。 记者新能源财经近日公布的一份报告显示,最早在2024年,一些车型的成本或将与传统内燃机车型持平,而在2025年或将低于传统车型。该研究机构指出,为了达到上述结果,尽管电池使用的金属价格不断上涨,电池包价格依然需要降低。 随着越来越多的国家和企业决心净化城市空气,满足巴黎协定提出的气候目标,生产电动车的队伍也越来越壮大。去年9月份,英国律师已着手对电动车市场进行调研,调查所需的基础设施,并决定是否从2040年开始禁售传统燃油车。 根据英国绿色联盟发布的报告,在激励机制下,英国汽车贸易逆差将减少50亿英镑(大约70亿美元);世界基金委员会也指出,早点淘汰传统内燃机车型,将会为行业带来14,000个工作岗位。本周,上述两大组织力劝英国将禁售燃油车的规划提前到2030年。 记者指出,到2030年电动车电池价格有望下降67%。根据记者新能源财经的报告,锂离子蓄电池大规模量产的增加将促使电池价格在2030年降到70美元每千瓦时。2017年,电池包平均价格约为208美元每千瓦时,约占电动车总成本的五分之二左右,大大降低了利润率。 记者新能源财经交通分析师Colin McKerracher指出,“未来几年,电动车销量将继续上涨,但是为了促使市场大规模的使用率,电池价格需要继续下降。如果电池材料的价格持续大幅增长,将推迟分界点的到来。”

    时间:2020-07-22 关键词: 锂离子电池 内燃机 电动车电池

  • 欧阳明高:充电智能化为新能源汽车产业提供广阔空间

    私人充电桩应力争1:1配套,成为充电主体。在2020年之前,从小于60千瓦的快充到小于150千瓦的快充,建议推广自用桩,同时研究以大功率快充为代表的各类充电技术。 “从新能源汽车市场情况来看,目前市场上55%都是纯电动乘用车。”中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高表示,随着用户对纯电动乘用车续航里程需求不断提高,有关高比能量锂离子电池技术、充电设备配建等的要求也在逐步提升。在这一背景下,充电智能化将会开辟另外一个能源智能化的广阔空间,面向未来的将是“电动汽车+驾驶智能化+充电智能化”的新能源汽车产品,其中充电智能化是新能源汽车产业发展的一片蓝海。 记者:您认为基于应用需求,高比能量锂离子电池技术未来发展方向是怎样的? 欧阳明高:“十二五”以来,我国电动汽车高比能量锂离子电池技术研究已经取得重大进展,电池系统比能量持续提升,成本不断下降。例如,基于国产高镍正极材料尤其是NCM622材料,2017年年底我国方壳动力电池的单体能量密度已经超过200瓦时/千克。宁德时代、力神、国轩承担的新型锂离子动力电池项目,采用高镍三元正极和硅碳负极,软包电池能量密度达到了300瓦时/千克,部分样品的性能指标已经接近应用要求。 从国际上来看,在2020年之前,全球动力电池的目标基本是要达到300瓦时/千克。在这一方面,国内外技术研发基本处于同一水平。但是,有关电池安全性的研究尚待加强。 接下来,高比能量锂离子电池正极材料应用将主要研究无钴、无镍材料。在400瓦时/千克高比能量动力电池方面,国家电池创新中心开展了富锂锰基固溶体工程技术研究。由于富锂正极电势高,氧参与反应必须到4.4伏以上,传统液态电解质无法匹配,可行的途径是富锂正极材料结合固态电解质应用。因此,基于高容量富锂正极、高容量硅碳负极的革新型固态电池将成为动力电池远期发展的重要目标之一。 另外,高比能量单体电池离不开热失控防控技术,要完全杜绝热失控非常困难,必须从系统角度来防范热失控蔓延。高比能量锂离子电池亦是如此。同时,需要强调的是,对于高比能量锂离子电池技术的发展,安全永远是第一位。 记者:当前充电设备配建情况如何?未来充电发展远景是怎样的? 欧阳明高:目前,私人购车充电桩配建率在不断增加,目标是“一车一桩”。这点非常重要,应该由整车厂主导。另外,全国公共慢充充电桩充电利用率还不到10%。未来,纯电动乘用车充电将是私人交流充电桩日常慢充与公共快充补电相结合的模式。 私人充电桩应力争1:1配套,成为充电主体。在2020年之前,从小于60千瓦的快充到小于150千瓦的快充,建议推广自用桩,同时研究以大功率快充为代表的各类充电技术。2020~2025年,乘用车公共快充快补电站,建议示范新一代充电技术,大规模示范应用V2G,并全部在2025年之后推应用。 对于充电基础设施建设要着眼未来,不能“来回翻烧饼”。从未来5~10年来看,我国光伏发电的价格预计会低于煤电价格,分布式可再生能源将会成为优势能源。因此,未来的充电发展愿景将是车电互动,以分布式可再生能源与电动汽车微电网协同平抑快充负荷。 在此背景下,面向未来的电动汽车将是新能源智能化电动汽车,即“电动汽车+驾驶智能化+充电智能化”的产品。目前,关于驾驶智能化谈得比较多、比较热,几乎已经是红海市场。但充电智能化还是一片蓝海,它将会引发能源革命,开辟另外一个能源智能化的广阔空间。 需要注意的是,快充幅度提高后,电动汽车快充功率峰值很大,同时可再生能源也是间歇的峰值,怎样将两个峰值协调互动,达成平衡稳定的电网,是必须要尽快研究和落实的问题。 记者:接下来,新能源汽车产业该如何实现高质量发展? 欧阳明高:当前市场上的电动汽车总体能耗普遍偏高,节能潜力很大。其节能的意义比燃油车更大。 全球范围内的电动汽车都在增加续驶里程,而续驶里程增加需要依托电池比能量提升。但是,整车厂不能把电动汽车技术提升全部扔给电池厂。整车集成的核心技术是降低电耗。电耗是纯电动汽车整车集成水平最重要的体现。只有降低电耗才可能在降低成本的前提下提高续驶里程,这是最佳途径。 如何降低电耗?首先,学习宝马i3,降重量,我国的新能源整车普遍偏重。再就是学习特斯拉,实现低阻化。第三是实现电驱动高效化。国外电机控制器输入端到半轴的效率可以达到92%,目前国内的水平普遍为82%~85%。第四是提升制动能量回收技术。这对降低能耗非常有意义。 国内制动能量回收技术已经取得进展,但是实际应用偏弱,亟待改善。第五是进行热管理。低温工况下,新能源汽车电耗较常温工况最高高出50%,除了研发低温电池技术,新一代热泵空调技术等也要引起重视。

    时间:2020-07-21 关键词: 锂离子电池 新能源汽车

  • 宁德时代已开始建设其锂离子电池实验室:专注于下一代电池研发

    宁德时代已开始建设其锂离子电池实验室:专注于下一代电池研发

    6月29日消息,据国外媒体报道,深交所上市公司、锂离子电池制造商宁德时代(CATL)已开始在福建宁德建设其锂离子电池实验室—;—;21C实验室。 该实验室占地约18公顷(270亩),总投资为33亿元,建设周期为五年(2019年至2023年),预计于2021年年底投入使用,5年内将吸引数千名专家和人才,将专注于下一代电池和新能源转换系统的开发。 21C实验室不仅研发先进的金属锂电池、全固态电池和钠离子电池,还致力于其技术的商业应用,比如,开发锂离子电池可靠性模型和无损检测技术。 作为世界领先的电动汽车电池制造商,宁德时代因与特斯拉达成协议而受到广泛关注。今年2月,宁德时代和特斯拉签署了一份为期两年(从2020年7月至2022年6月)的合同。根据合同,该公司将为特斯拉上海工厂生产的Model 3供应电池。 此外,据悉,宁德时代正与特斯拉合作生产百万英里电池。本月初,该公司董事长兼创始人曾毓群表示,该公司已经准备好生产其百万英里电池。 曾毓群透露,这种新电池可持续运行16年,并且可使电动汽车持续行驶124万英里(约合200万公里)。 此前,外媒报道称,这一新电池将会首先在中国推出,外媒认为这是因为特斯拉计划在中国推出一款采用新的成本更低、寿命更长电池的Model 3。 此外,据外媒报道,特斯拉预计将在“电池日”活动上公布百万英里电池的细节。据悉,特斯拉的“电池日”活动暂定于9月15日举办。 宁德时代成立于2011年,总部位于福建宁德。该公司专注于新能源汽车动力电池系统、储能系统的研发、生产和销售,致力于为全球新能源应用提供解决方案。(小狐狸)

    时间:2020-07-21 关键词: 锂离子电池 电动汽车 宁德时代

  • 数家业内领先的日本车企与日本政府开展合作项目,旨在研发固态电池

    数家业内领先的日本车企与日本政府开展合作项目,旨在研发固态电池

    据外媒报道,数家业内领先的日本车企与日本政府开展合作项目,旨在研发固态电池。新项目还与锂离子电池材料评价研究中心(ConsorTIum for Lithium Ion Battery Technology and EvaluaTIon Center,LIBTEC)、丰田、松下等公司开展合作。 为支持该项目,日本经济贸易产业省(Ministry of Economy, Trade and Industry)将为Libtec提供16亿日元(约合1400万美元),该机构的会员包括:旭化成株式会社(Asahi Kasei)、东丽株式会社(Toray Industries)。此外,丰田、日产、本田、松下及GS汤浅(GS Yuasa)也有参与。 丰田一直致力于固态电池技术,目前尚未推进到商业化阶段。该项目旨在利用LIBTEC内各成员的专业技术,加快固态锂离子电池的商业化进展。 该项目的核心目标包括:提升电池性能,确立新款电池的安全标准。 LIBTEC希望研发一款固态电池,期望在2030年将电动车的续航里程数翻番,从当前的400公里(约合249英里)延长至800公里(约合497英里)。据估计,该机构计划在2025年将电动车的续航里程数提升至550公里(约合342英里)。 2013年,日本公司在全球车用电池市场中占据70%的份额,但如今其主导地位却受到了中国、韩国的挑战。2016年,中国公司在全球汽车电池市场中所占份额由2013年的3%骤增至26%,而日本公司的份额则缩水至41%。 日本迫切希望通过设定固态电池标准,重新占据市场主导地位。

    时间:2020-07-17 关键词: 松下 锂离子电池 固态电池

  • 2040年电动汽车和电动客车将增加6%的全球电力需求,因为它们需要2000太瓦时的电力

    2040年电动汽车和电动客车将增加6%的全球电力需求,因为它们需要2000太瓦时的电力

    根据彭博新能源财经(BNEF)的数据,2040年电动汽车和电动客车将增加6%的全球电力需求,因为它们需要2000太瓦时的电力。 BNEF的最新预测显示,全球电动汽车销量从2017年的110万辆增长到2025年的1100万辆,到2030年达3000万辆。相应地,电动汽车占全球轻型汽车市场中的份额将扩大到2025年的11%,2030年达28%,到2040年占55%,同时占全球汽车市场的33%。 “电动汽车销售前景将受到充电基础设施在关键市场多快扩张的影响,以及共享交通的增长。”BNEF表示。 电动客车的应用将更加迅速,到2030年,所有售出的客车中将有84%是电动客车。BNEF指出,中国已经拥有30多万辆电动客车。 BNEF表示,到2030年,电动汽车将占欧洲轻型汽车销量的44%,中国41%,美国34%,日本17%,印度只有7%。 电动汽车的增长也将为锂离子电池生产商创造机会,主要由中国主导的市场。截至2018年,中国的锂离子电池产能在全球总产能中占59%的份额,预计到2021年增至73%。

    时间:2020-07-17 关键词: 锂离子电池 电动汽车

  • Akasol计划在本周的欧洲电池展上展示其首款柱式电池系统

    Akasol计划在本周的欧洲电池展上展示其首款柱式电池系统

    据外媒报道,Akasol计划在本周的欧洲电池展(The Battery Show Europe)上展示其首款柱式电池系统,其能量密度高达221 Wh/kg。得益于其模块化结构,AKAModule 60 CYC可被用于打造高能量密度电池系统,使城际长途客车、客车及卡车等商用车辆能完成长途旅程,同时延长电池的使用寿命。Akasol将在该展会上推出一款40 kWh AKASYSTEM 15 AKM 60 CYC。 AKAModule 60 CYC采用紧凑型设计,与PHEV2标准模块的尺寸相匹配,可内置于电池系统环境中。相较于其他高能量密度电池方案,该款2.66-kWh电池模块的能量密度高达433 W/kg,循环稳定性(cycle stability)高。新款电池模块将于2018年末被首次用于定制应用测试中,未来将实现该模块的量产。 如今,该款高性能电池系统与方形蓄电池(prismaTIc cells)已有供货,新款高能量密度电池系统可与标准液态冷却系统相兼容,后者不含有毒化学物质。 此外,Akasol在研发一款水-乙二醇混合溶液,该溶液被用于全球各类汽车应用中,如:发动机冷却液。 Akasol将展示三款锂离子电池系统,其尺寸相同,内置15个电池模块,但却采用了不同的电池技术,可与PHEV2标准模块相匹配。当未来对电池性能、电量或循环稳定性变化的需求出现变动后,用户只需交换电池系统即可。 该公司还将在本次展会上展示AKASYSTEM 15 OEM 50 PRC和AKASYSTEM 15 AKM 60 CYC电池系统,预计上述两款系统将于今年末提供示例应用(sample applicaTIons),Akasol还计划进行量产。

    时间:2020-07-16 关键词: 锂离子电池 电池系统

  • AKASOL第一代电池系统:为奔驰公交车而研制,电池容量可增加35%

    AKASOL第一代电池系统:为奔驰公交车而研制,电池容量可增加35%

    据外媒报道,德国AKASOL公司将于今年秋天开始为梅赛德斯-奔驰电动公交车eCitaro生产第一代电池系统AKASYSTEM OEM。此外,AKASOL公司还与戴姆勒巴士公司(Daimler Buses)紧密合作,开始研发第二代锂离子电池系统。到2020年,此类向上兼容的电池系统,能量提供将增加35%,并且还可改善电动车辆的续航里程。 目前,eCitaro的每个电池组的存储容量为25千瓦时,第二代电池系统的每个电池组将可以存储33千瓦时,意味着每辆车在保持同样的结构空间、重量以及向上兼容性的同时,电池容量可增加35%,从243千瓦时增至330千瓦时。 一切都得益于AKASOL为客户提供灵活的系统架构。据戴姆勒巴士公司所说,此项技术飞跃,结合其他因素,将有助于将车辆的续航里程增加至大约200公里,理想情况下可达250公里。AKASOL公司首席执行官Sven Schulz表示,除了改进电池组之外,电池管理系统和机械结构等也进行了细微优化,将有助于改进第二代电池系统。 两代锂离子电池系统都可快速充电(充电最高功率为300 kW),并且可为空调和电气系统等其他设备供电。此外,两代锂离子电池系统能保持坚固性和耐用性的关键性因素是AKASOL采用了水冷却法制造电池系统,可确保电池在25摄氏度时稳定回火,电动公交车可在所有气候条件下运行。该高性能电池部分安装于车顶,部分安装于车辆尾部。 多年来,AKASOL一直致力于为电动和混合动力公交车研发和提供各种电力系统,使用AKASOL电池技术的公交车在伦敦、柏林、科隆和布伦瑞克等城市进行日常运营。

    时间:2020-07-11 关键词: 锂离子电池 奔驰

  • 新能源汽车测试技术发展论坛召开,主要是关于动力电池的安全可靠性分析

    新能源汽车测试技术发展论坛召开,主要是关于动力电池的安全可靠性分析

    7月20日,2018第二届中国新能源汽车测试评价技术发展高峰论坛在深圳坪山盛大开幕。本届论坛由深圳市坪山区科技创新服务署指导,重庆车辆检测研究院有限公司与电动汽车资源网联合主办。对于电动汽车而言,目前主要的问题包括电池成本较高、里程焦虑、可靠性问题。在本届论坛上,清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室主任何向明主要就动力电池的安全可靠性展开分析。 清华大学核能与新能源技术研究院新型能源与材料化学研究室主任何向明 目前由于动力电池引发的安全性事故较多,值得关注的是,发生安全事故的锂离子电池,之前均通过安全认证,发生原因基本上是不可预测的内短路所造成,而这种内短路似乎是不能完全消除; 引起安全事故的电池在制造时,均是合格品。那么,问题出在哪里? 安全性与可靠性的概念 动力电池安全性问题主要分为两个方面:滥用热失控、自引发热失控。其中滥用热失控是可预测的,可以通过测试进行评估,可以通过保护措施进行改善;而自引发热失控是不可预测的,无法通过测试进行评估,也不能通过质量管理来完全消除,目前所有的安全性措施,均不能完全消除锂离子电池安全隐患。 何向明表示,动力电池由于内部短路,也就是自引发热失控导致的事故是可靠性问题,而非产品质量问题。产品质量是产品的一组固有特性,描述该产品满足顾客和其他相关方要求的能力。产品固有特性包括性能特性—性能指标 、专门性—可靠性、维修性和保障性。产品可靠性是产品性能随时间的保持能力,换句话说,要长时间地保持性能就是不要出故障,不出故障或出了故障能很快维修好是产品很重要的质量特性。要使产品高可靠、好维修就要在产品开发中开展可靠性、维修性设计、试验和管理工作。 锂离子电池安全可靠性定义 锂离子电池安全可靠性是指锂离子电池在正常使用条件下不发生热失控的概率。电池发生安全性事故是电池的一种极端的失效事件。可靠性估算是大型锂离子电池组设计过程中的一个瓶颈性难题,何向明认为,这很大程度上是因为人们对电池的理解还非常有限,在该技术研究方面缺少足够的实验和理论积累。但是在工程领域,分析电池潜在的失效模式并开发相应的缓解措施,这种可靠性研究、测试、设计是非常重要也是必需的。 锂离子电池安全可靠性评估探索 何向明表示,要避免潜在热失控,首先要预防为主:发现锂离子电池潜在的安全失效的原因,找出锂离子电池安全失效的潜在测试方法,找出能够避免或减少这些潜在安全失效发生的措施,设计能够避免或减少安全失效后损害的措施。 锂离子电池安全失效的潜在原因有很多,何向明表示,主要包括局部过热、负极析锂、金属颗粒异物、隔膜瑕疵、设计/制造缺陷、极片变形、微短路等原因。局部过热超过T1时,电池就可能维持一个自发的放热“链式”化学反应,最终导致热失控;析锂与电解液反应放热,导致局部过热,析锂生长出锂枝晶,短路,导致局部过热;即使肉眼都发现不了的微小的金属污染物都能导致内部短路;隔膜方面,可能由于孔杜塞,导致堵塞孔周边锂析出;极片方面,由于极片在充放电过程中,内部应力变化,极片形变,或者由于极片在充放电过程中的膨胀收缩,导致内短路。 锂离子电池安全失效的潜在测试评估方法 由于锂离子电池安全失效的潜在原因可分为内短路、热稳定、锂析出、极片位置异常四大类,因此可对应的通过微短路测试、热稳定测试、锂析出检测、CT检测检测可以对目前的锂离子电池的“安全可靠性”进行评估。这样可以一定程度上找出电池可靠性和失效的原因,进一步提高电池可靠水平。何向明认为,目前日本电池的安全可靠性最好,中国和韩国电池水平相当。

    时间:2020-07-10 关键词: 锂离子电池 动力电池

  • 特斯拉需求不断增加,松下电池产量增加30%以上

    特斯拉需求不断增加,松下电池产量增加30%以上

    据报道,随着对特斯拉Model 3的需求增加,松下将在2018年底将其超级工厂Gigafactory的2170电池产量增加30%以上。 报道称,为了提高产量,松下将在Gigafactory增加三条锂离子电池生产线,共计13条生产线。这对于松下来说是必要的,以支持特斯拉每周5000台Model 3的需求速度。新生产线的生产能力也比Gigafactory现有的生产线多30%。 到目前为止,Model 3的生产一直是瓶颈,并且导致Gigafactory的电池、模块和包装生产也要受到限制,以免超过特斯拉Fremont工厂生产的车辆所需的电池要求以及在Gigafactory生产的特斯拉能源Powerwalls和Powerpacks。 但是Nikkan称,为了满足每周5000 台Model 3的高需求率,“松下被迫做出回应,例如,将家用电池等电池转换为Model 3所需电池。” 新的生产线使松下能够生产足够的电池以满足当前特斯拉Model 3的需求,而无需拆解任何特斯拉能源产品。他们让松下有能力生产它最初估计的全部35GWh的电池,以支持预期的特斯拉Model 3每周5000台的生产率。 特斯拉最初预计Gigafactory的总产能为35吉瓦时,总投资额为50亿美元。虽然在完成更详细的设计之后,预计在生产能力和资本支出方面远远超过这些估计。 作为Gigafactory运营的战略合作伙伴,松下在投资中所占的份额约为30%。此外,松下也可能在上海的特斯拉Gigafactory 3上再次与特斯拉合作,但这还有待确认。据报道,特斯拉还在与德国和荷兰就其第四个Gigafactory工厂进行谈判,这将为欧洲市场提供服务。

    时间:2020-07-09 关键词: 锂离子电池 特斯拉

  • 关于18650电池以及21700电池概念及其优势详解

    关于18650电池以及21700电池概念及其优势详解

    随着近几年新能源汽车的火热发展,锂电池也随之大火。动力电池一直是新能源汽车的重要领域,谁掌握了动力电池,谁就掌握了新能源汽车。而在动力电池中,最受瞩目的当属锂离子电池。 锂离子电池的能量密度很高,它的容量是同重量的镍氢电池的1.5~2倍,而且具有很低的自放电率。此外,锂离子电池几乎没有“记忆效应”以及不含有毒物质,锂离子电池的这些优点使其在新能源汽车领域得到了广泛应用。 如今应用较广泛的圆柱锂离子电池有18650电池以及21700电池。 18650电池: 18650电池原指镍氢电池和锂离子电池,由于镍氢电池现在比较少用,所以现在多指锂离子电池。18650是锂离子电池的鼻祖--日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。常见的18650电池有三元锂离子电池和磷酸铁锂电池。 说起18650电池,就不得不提起特斯拉,特斯拉在进行电动汽车电池开发时,测试了很多种类的电池,但最后把目标锁定在18650电池,将18650电芯作为新能源电动汽车电池的技术路线。可以说,特斯拉之所以能够拥有不逊于传统燃油车的性能表现,除了电动机技术之外,还要得益于特斯拉先进的电池技术。那么特斯拉为何选定18650电池作为其动力之源呢? 优点 工艺成熟 一致性高 在进入新能源汽车领域前,18650电池便已广泛应用在电子产品中,是最早、最成熟、最稳定的锂离子电池,经过多年的经验累积,日本厂商将18650电池在消费类产品所积累的先进技术极好地应用于车载电池领域。松下是全球电池技术和规模最大的企业之一,相较于其他厂商,产品缺陷最少,规模较大,也便于从中挑选出一致性好的电池。 相比之下,其他电池例如层叠式锂离子电池远不够成熟,许多产品连尺寸、大小等都不能统一,电池厂商所具备的生产工艺也不能满足条件。总的来说,电池的一致性达不到18650电池的水准。如果电池的一致性达不到要求,大量电池串、并联形成的电池组的管理也将不能让每个电池的性能更好地发挥,而18650电芯可以很好地解决这一问题。 安全性能高 18650锂电池安全性能高,不爆炸,不燃烧;无毒,无污染,经过RoHS商标认证;且耐高温性能好,65度条件下放电效率达100%。 18650电池一般采用钢壳封装,在汽车发生碰撞等极端情况下,更能尽量减少安全事故的发生,安全性更高。除此之外,18650每个电池单元的尺寸小,将每个单元的能量可控制在较小的范围,与使用大尺寸电池单元相比,即使电池组的某个单元发生故障,也能降低故障带来的影响。 能量密度高 18650锂电池的容量一般为1200mah~3600mah之间,而一般电池容量只有800mah左右,如果组合起来成18650锂电池组,那18650锂电池组可以突破5000mah。它的容量是同重量的镍氢电池的1.5到2倍,而且具有很低的自放电率。18650电芯的能量密度目前能够达到250Wh/kg的水平,满足特斯拉高续航里程的要求。 成本低 性价比高 18650锂电池的使用寿命很长,正常使用时循环寿命可达500次以上,是普通电池的两倍以上。18650产品的技术成熟程度高,结构设计、制造技术还有制造设备,以及衍生的18650模组的技术都很成熟,这些都使得它的运行成本和维护成本降低。 目前应用比较广泛的18650电池已有多年的发展历史,相对其他类型电池技术虽然较成熟,但依然面临着产热高、成组复杂、无法实现快充等问题。在这样的背景下,21700圆柱三元电池应运而生。 2017年1月4日,特斯拉宣布与松下联合研发的新型21700电池开始量产,并强调这是目前可量产电池中能量密度最高且成本最低的电池。 21700电池: 电池21700是圆柱型电池的型号,具体指:21——指圆柱电池的外径为21mm;700——指圆柱电池的高度为70.0mm。 这是为了适应电动汽车对更长续行里程的要求,为提高车辆电池空间有效利用率,而开发出的新型号。同种材料,21700相比常见的18650圆柱锂电池,容量可以高35%以上。 新型21700具有四大显著的优势: (1)电池单体容量提升35%。以特斯拉生产的21700电池为例,从18650型号切换至21700型号后,电池单体电池容量可以达到3~4.8Ah,大幅提升35%。 (2)电池系统能量密度提升约20%。特斯拉披露的数据来看,早期使用的18650电池系统能量密度约250Wh/kg,后来其生产的21700电池系统能量密度在300Wh/kg左右,21700电池的体积能量密度比原有的18650高出近20%。 (3)系统的成本预计下降9%左右。从特斯拉披露的电池价格信息分析,21700电池的动力锂电池系统售价为170美元/Wh,而18650电池系统的售价为185美元/Wh。在Model3上使用21700电池后,仅电池系统成本就可以下降约9%。 (4)系统的重量预计下降10%左右。21700整体体积大于18650,随着单体容量提升后,单体能量密度更高,所以同等能量下所需电池单体的数量可减少约1/3,在降低系统管理难度的同时也将减少电池包采用的金属结构件及电气配件的数量,这进一步降低了电池的重量。三星SDI改用一套新型21700电池之后,发现系统相比目前的电池减少10%重量。 保持了18650型电池所具有的高可靠性和稳定的性能,21700电池性能在各方面均比18650有较大提升。此外,相较于其他电池型号,21700从电池原材料选用、制作工艺和技术流程等方面,都和技术较成熟的18650电池相似。因此18650与21700的产线大部分可以兼容,部分企业比较稳妥的办法是在生产线上做文章,将生产线向21700和18650兼容上靠拢。 动力电池追求高比能已成不可逆的趋势,众多电池企业开始把目光转向布局21700电池。一些企业的生产线从国外进口,但组装上都是自己进行,因此可以投入较少的成本实现18650向21700的转化。 目前国内厂商代表有力神电池、比克电池、亿纬锂能、猛狮科技等企业,除此之外,天臣新能源、天鹏电源、创明新能源、智慧能源、智航新能源、横店东磁、海四达、安徽泰能等电池企业也纷纷布局21700电池。 力神电池 2015年通过华霆动力开始大规模给江淮供应圆柱18650三元电芯。2017年7月20日宣布其21700产线正式投产,这是国内首家为21700产品定制的产线。 据了解,天津力神的子公司苏州力神21700电池日出货量在40万支以上,月产量实现超过1000万支。随着产能及直通率的不断提升,年底可实现月2000至2500万支的月产量,年产量预计1.6亿支。 比克电池 比克电池在今年展示了18650-3.0Ah高能芯,其18650电芯单体能量密度已达国际领先水平。比克18650-3.0Ah高能芯产品采用先进的全自动生产线,已在郑州中牟的比克产业园实现量产,产能达6.5GWh,日产可达200万颗,目前已投入市场应用。 据比克电池总工程师骆兆军透露,比克电池的21700电芯已经完成多次下线内测,4.8Ah21700圆柱电池已开始小批量试样,预计2018年第四季度能实现大批量出货,计划年底推出5.0Ah产品。 亿纬锂能 2017年6月28日,亿纬锂能“湖北金泉二区投产暨三区启动仪式”在湖北金泉举行。亿纬锂能圆柱三元电池生产线正式竣工投产,这标志着我国圆柱三元电池正式迈入21700时代。关于21700电池的未来发展规划,亿纬锂能技术部总监何巍表示,亿纬锂能未来三年计划将21700电池的能量密度提升到260Wh/kg,预计2019年问世。 猛狮科技 在诏安生产基地实现第一条18650生产线顺利达产后,猛狮科技投入研发力量开发了21700型圆柱电芯。2017年8月16日,猛狮科技2GW产能的21700电池产线开始建设,预计2019年上半年全部达产。 天臣新能源 公司的18650电池主要用于“一高一低”两个领域,“高”指类似特斯拉的高端乘用车;“低”指10万元以下的微型车、物流车等。据悉其21700电池已经试产,预计在2018年内正式投产,单体电池容量4.5Ah。 天鹏能源 预计2018年公司总产能将达到6GWh左右。二号生产基地配置的设备兼容生产21700型产品,可实现18650型和21700型的任意切换,产品能量密度可达200-240Wh/Kg。 创明新能源 国内最早批量装车的三元18650电池生产企业之一,动力电池拥有众多资质优越的合作车企。据此前报道公司在早期就已经开始着手21700产品的研发,其21700产线正在测试阶段。 智慧能源 三元18650型锂电池已有产能超3GWh, 2017年重点布局21700型电池,新建6条21700-5Ah的自动化生产线,21700总规划规模达7GW。目前已和国内主流新能源智能汽车企业形成配套合作关系,并持续拓展战略客户新兴互联网车企等。 智航新能源 已有的18650电芯产线进行升级,且已经研发了21700锂电池并具备相关生产条件,会根据市场的实际情况适时推出21700锂电池。 横店东磁 2016年起开始涉足动力电池产业,生产的动力电池主要为18650型,计划从2018年二季度开始进行21700电池的布局。 海四达 总体产能已达到2.6GWh,产品涉及圆柱、方形和软包三种路线。公司计划2018年投资建设2条动力电池产线,其中包含一条21700型号动力电池产线,预计到2019年,海四达总产能将达到4GWh。 安徽泰能 2017年公布投资50亿规划建设生产21700动力电池。 力神电池和亿纬锂能等主流电池企业都表示在21700电池能量密度提升方面不会太激进,但同时也在研发新产品提升比能量。 业内专家苏金然指出,21700电池能不能快速市场化实现工业化生产,关键在于电池企业在研发技术、制造工艺和终端应用方面是否有足够的经验积累,而不是说只要上一条21700产线就能够做到的。而18650电池与21700电池未来发展如何,且拭目以待。

    时间:2020-07-07 关键词: 锂离子电池 新能源汽车

  • 电动汽车频频着火,人们对车辆的电池安全问题再次提出质疑!

    电动汽车频频着火,人们对车辆的电池安全问题再次提出质疑!

    9月10日中午12点左右,福州市江滨路一辆比亚迪电动汽车在撞上路边护栏之后再次发生自燃事件。据了解,事故发生时,车辆装上了中央护栏,冲入对向车道马路牙子后停了下来,车上就烧起了熊熊烈火。由于车辆底部的电池板也着火所以比较难扑灭。 在经历了威马自燃、铜陵电动公交问题、力帆ev650起火等事件后,电动汽车再次“火”了!福州比亚迪电动汽车再次发生自燃。虽然目前着火的原因还在进一步调查中,但是,近一个月以来,电动汽车的频频着火,让人们对车辆的电池安全问题和推广速度再次提出质疑! 频繁自燃带来的思考 在环境污染加剧和石化资源不断减少的背景下,各国纷纷提倡发展新能源汽车。我国新能源汽车的发展从2011年前后的构想不断成为现实,走进人们的日常生活。短短五年时间,在国家政策的鼓励和支持下,各大车企纷纷加强新能源汽车的发展速度。 根据此前工信部、国家发改委和科技部印发的《汽车产业中长期发展规划》,到2020年,我国汽车生产将达到3000万辆左右,其中,新能源汽车生产200万辆。而目前,经粗略估计,全国各大车企规划的产能总量已经达到了政府规划的10倍之多。 过去几年,人们一直提倡加快新能源汽车的发展,降低电池成本,提升电池能量密度,提高新能源汽车的痛点续航里程……而在提倡大力发展新能源汽车的政策之下,各方的积极响应被广为称赞。但是,操之过急的疯狂布局最终结果必将导致产能严重过剩,只注重发展速度和提升能量密度也必将引发电池的安全问题! 五年多来,我国新能源汽车的发展已经走过了第一阶段的摸索,即将迈入第二阶段的发展提速,而值此时期频频爆出的安全事故,是时候该重新审视发展方向和发展初衷…… 事故频发引起的电池技术线路质疑! 在多起事故的发酵下,人们对当下电动汽车的电池技术线路提出了疑问。最近,中国工程院院士杨裕生就质疑,三元电池或许是定时炸弹,磷酸铁锂电池不应该被埋没! 在当下,电动汽车的车用动力电池领域,锂电池已经成为主流。目前国际主流动力电池企业,去年全球前十动力电池企业主要电池类型基本上就是磷酸铁锂和三元锂电池。 在政府部门倡导电池比能量指标一年更比一年高的情况下,三元材料中镍钴锰的组合由安全性尚可的333,一步一步地迈向523、622、811。杨院士认为,随着镍量的增加,在材料比容量提高的同时,电池的热失控温度和安全性逐步下降。在另一种镍钴铝三元材料中(特斯拉所用),镍的份额也占八成,同样存在类似问题。杨裕生认为,这种“三元风”不是因技术优势自然而然形成,而是由于片面追求纯电动车高续航里程趋势而引发的结果。 同时,纯电动汽车的续航里程指标正在追赶传统燃油车,除了使用高比能电池外,还导致过度地安装电池,这就好比给电动汽车绑上了一颗不定时炸弹,多个因素的叠加,使得电动汽车的安全性更受威胁,事故频频发生。 杨裕生认为,特斯拉用的三元锂离子电池,热失控温度不足200℃,尤其是三元材料在达到一定温度时还会分解释放出极活泼的初生态氧,即使在没有外界氧气供应的情况下,这种电池内部就“完整地具备”燃烧三要素。这也是三元锂离子电池起火后,火势蔓延迅速且难以扑灭的原因。 相比之下,磷酸铁锂分子里的氧被牢固地束缚在磷酸根中,很难成为助燃剂,磷酸铁锂电池的热失控温度要高得多,其安全性也高得多。目前磷酸铁锂单体电池比能量已提升至180Wh/Kg,电池包比能量已达到151Wh/Kg,其功率型电池的性能完全能满足增程式电动汽车的需求。杨院士认为,磷酸铁锂电池应成为动力电池的发展重点,应鼓励继续研究、提高产品性能。同时,电力系统的规模储能用三元锂离子电池也不可取,甚至用锂离子电池也值得商榷。 一石激起千层浪,虽然有一小部分人支持杨院士的这种说法,认为三元电池安全性低,应当予以叫停,鼓励相对安全的磷酸铁锂电池。一部分人也提出了反对的声音,认为杨裕生院士观点过于片面,磷酸铁锂也有多起着火事件,三元电池成长空间大,不应一棒子打死。 发展方向和政策或将面临调整 事实上,两种说法各有各的道理。对电池技术线路的重新审视,到底哪一种技术线路才是发展的最佳方向,其实正是当下需要缓下来做的事情。 新能源汽车的推广应用正处在关键时期,随着推广应用工作的持续推进和市场应用规模的不断扩大,一些车辆部件老化、维护不当、电池质量等问题带来的安全隐患逐渐显现。在近期的电动汽车频频着火后,国家工信部发布通知,要求各新能源汽车生产企业尽快对新能源车产品开展安全隐患专项排查工作。 当下新能源汽车的发展,纯电续航500km以上似乎已经成为了新上市纯电动汽车的标准配置,好像续航里程长似乎已经成为了一种业界共识。而当我们重新回过头来审视时会发现,事实可能并非如此!无限度的增加续航里程在很大程度上背离了发展新能源汽车节能减排的初衷。当下需要明确的便是,全力推进节能减排的目标不会变,大力推广新能源汽车也不会变,而如何更好、更节省经济效益和更安全地实现这一目标的方式和方法却需要我们不断地去调整改善。 或许,近期业界对新能源汽车发展成果的反思与总结正是难能可贵的,新能源汽车是大势所趋,但安全发展应当放在首位,切勿操之过急!而国家政策对此或将会作出一定的调整……

    时间:2020-07-02 关键词: 锂离子电池 新能源汽车 电动汽车

  • 随着电动汽车的推广和普及 锂离子电池的低温下的热管理问题丞待解决

    随着电动汽车的推广和普及 锂离子电池的低温下的热管理问题丞待解决

    随着电动汽车的推广和普及,越来越多的动力电池应用在电动汽车上,动力锂离子电池面临的一个很大的问题是冬季续航里程急剧减少,这主要与锂离子电池的特性有关。锂离子电池在低温下动力学条件变差,因此容量、倍率性能,特别是充电性能都有很大的下降,这一点在寒冷的北方冬季就变的尤为严重,因此为了保证电动汽车在冬季的使用性能,电池组一般都会增加加热系统,但是目前的加热系统的效率比较低(通常需要耗时数十分钟加热电池),严重影响电动汽车的使用的便利性。因此锂离子电池的低温下的热管理问题是我们在电池设计、电池组设计过程中都需要着重考虑的问题。 近日美国宾夕法尼亚大学的Guangsheng Zhang等提出了一种基于锂离子电池内部加热的电池组热管理策略,能够在短时间内将锂离子电池恢复到常温性能,例如在-40℃下仅仅需要112s就可以使得锂离子电池的性能完全恢复,该技术也使得电动汽车的续航里程显著增加,例如在-40℃下能够使电动汽车的续航里程提高49%。 该技术的核心是自加热电池,该电池设计如上图所示,需要在电池内部置入两片Ni片,每片Ni片的阻抗为78mW,分别放置在电池的1/4和3/4厚度处,两片Ni片之间以并联形式连接在一起,并通过一个开关与正负极连接在一起,用于控制锂离子电池的是否加热。Guangsheng Zhang在上述自加热电池的基础上设计了控制方案,能够根据电动汽车的负载情况控制加热开关的开启和关闭。 我们知道在电动汽车的使用过程中,除了正常行驶外,还会发生刹车等情况,电动汽车在刹车等过程中一般都会进行能量回收,在锂离子电池温度足够的时候,这部分能量会直接存储在锂离子电池中,但是当锂离子电池温度过低时,为了防止锂离子电池在低温下充电造成负极表面析锂,这部分能量通常被浪费掉。Guangsheng Zhang利用自加热电池快速自加热的特性,设计了低温下的制动能量回收管理程序,在电池温度较低时,回收能量会首先用于加热电池,当电池温度加热到合适温度后,然后会将回收的能量存储到电池。 下图为模拟驾驶情况下,锂离子电池在操作过程中电流和功率等参数的变化,从图d可以注意到在外部放电电流存在时,电池电流与其相同,只有在电池充电和电池处于搁置状态时管理器才会利用内部电流对锂离子电池进行加热,功率曲线也显示了相同的特点,这表明该管理策略并不会对影响电动汽车的使用。同时该策略也使得刹车回收的能量得到了充分的应用,首先是用在了电池的加热上,然后是对电池进行充电。图c为电池的温度和内阻图,从图上可以注意到由于内加热电池快速加热的特点,电池温度从-40℃升高到10℃,仅用了112s,与此同时电池的内阻也快速从125mW下降到10 mW,这对于在低温下快速恢复锂离子电池的性能密切相关。得益于如此快速的加热速度,锂离子电池从0,-10,-20和-30℃恢复到10℃仅仅需要13s,33s,46s和56s,这对于在冬季使用电动汽车具有重要的意义。 下图为使用自加热电池和使用普通电池的对照组在-40℃下使用过程中的电流、功率、电池温度和电池电压等数据曲线,其中左边为采用自加热电池的实验组,右边为空白对照组。从电池温度上看(图c实验组,图g对照组),自加热电池的温度升高速度要远远快于对照组,实验组紧紧用了112s就恢复到了20℃,并且实现了全部的刹车能量的回收,而对照组电池用了3000s,温度才恢复到了0℃,从而导致无法回收刹车能量。 下图为实验组和对照组电池在使用的过程中各个部分消耗的能量的占比,可以看到相比于对照组,实验组能够用于驾驶(红色)的能量大大增多,这其中很重要的一部分原因是由于实验组电池的温度升高很快,因此回收的刹车能量要远远多于对照组,因此明显提高汽车的驾驶里程。 下图为下图为自加热实验组电池在不同的温度下能够用于驾驶的能量变化曲线,从图上可以看到,在-30,-20,-10和0℃下,电池能够用于驾驶的能量分别为常温下的78%,80%,85%和90%。同时自加热电池设计和管理策略对于未来的高比能电池仍然十分有效,计算表明,当锂离子电池的比能量提高到300Wh/kg,在-40℃下电池用于加热的能量会从现在的8.7%下降到4.8%,热量损失能够从11.9%下降到6.6%,可用于驾驶的能量能够从74%,提高到85%,通过进一步改善电池的保温性能,还能降电池可用于驾驶的能量进一步从85%提高到94%。 Guangsheng Zhang利用自加热电池快速加热的特性和配合相应的管理策略,能够使的锂离子电池闲置的时间内快速从低温下恢复的常温,从而帮助锂离子电池快速恢复电化学性能,并且不影响电动汽车的正常驾驶,对于提高电动汽车在高寒地区的使用便利性具有重要的意义。同时快速恢复锂离子电池的温度,也意味着能够在短时间内使的锂离子电池能够接受充电,从而实现对刹车能量充分和有效回收,这也能够显著的增加锂离子电池可用于驱动电动汽车的能量,从而显著的提高电动汽车的续航里程。总的来说Guangsheng Zhang设计的电池管理策略,充分利用了自加热电池的特点,对于提升电动汽车使用的便利性和增加电动汽车在低温下的续航里程具有重要的意义。

    时间:2020-06-12 关键词: 锂离子电池 电动汽车

  • 华为mini蓝牙音箱专为nova 5定制

    华为mini蓝牙音箱专为nova 5定制

    nova 5系列发布会上,华为还带来了多款周边产品,包括专为nova 5定制的mini蓝牙音箱。 华为mini蓝牙音箱一如其名非常小巧,高度仅仅56mm,直径不过50mm,而且采用悬挂式设计,可随身携带,同时表面只有一颗开关按键和一颗红蓝双色指示灯。 但上规格丝毫不弱,配备3W全频喇叭,可捕捉空气中弥散的全频段声量因子,底部还有独立的低音振膜,保证低声部银色质感。 支持蓝牙4.2、A2DP 1.3、HFP 1.6、AVRCP协议,内置660mAh锂离子电池,音乐播放时长不低于4小时,语音通话时长不低于3小时,另外系统30分钟未播放音乐或者开机5分钟未配对,会自动关机。 配色上采用和nova 5同款的仲夏紫、绮境森林、珊瑚橙、亮黑色,而且可以两个音箱搭配nova 5激活TWS配对模式,相互靠近便自动匹配左右声道,音色互补,音量叠加,形成环绕立体声效果。

    时间:2020-06-02 关键词: 华为 锂离子电池 蓝牙音箱

  • 新能源汽车发展驱动三元锂离子电池份额增加

    新能源汽车发展驱动三元锂离子电池份额增加

    三元锂离子电池市场份额的快速增长,使得退役三元锂电池也随之增长,因此,回收三元锂电池电极材料,成了电池行业新的热议话题。 在国家产业政策与市场需求的双重刺激下,三元材料产量呈现持续增长趋势。 随着我国新能源汽车产业的发展,以及行业内对电动汽车续航里程的要求,具有高能量密度的三元材料获得了广泛应用,未来三元锂离子电池市场份额也将会进一步增加。 三元锂离子电池市场份额的快速增长,使得退役三元锂电池也随之增长,因此,回收三元锂电池电极材料,成了电池行业新的热议话题。 锂电池,特别是新能源汽车动力电池,寿命通常为三到五年,且三元锂电池中的Co、Li和Ni都是较高价值的金属,回收经济性较好。 因此,对退役后的动力电池进行回收再利用,将会产生可观的经济效益及社会效益。 回收三元有价金属的每一个工序,都包含着多种处理方法,且各有优缺点,不过目前回收技术回收有价金属具有较高的回收率和纯度。 三元材料有价金属浸取的主要方法有酸浸法和生物浸取法,浸取速率直接关系到设备的利用率、回收成本等问题,浸取动力学也是湿法回收的一个重要研究方向。 一 从电极活性材料中浸取有价金属是液/固相间的非均相反应,其反应在相界面发生,反应速率由液体边界膜扩散、灰层扩散、产物表面层的扩散或者表面化学反应中的其中一个步骤控制。 目前,对浸取动力学研究的代表模型有反应核缩减模型SCM表达公式:1-(1-XB)1/3=Krt。其中,XB是固体物质的浸取率,Kr是表面化学反应的表观速率常数,t是浸取时间。 有未反应收缩核模型USCM表达公式:1-(1-XB)2/3]+2(1-XB)=Krt和阿夫拉米方程表达公式:-ln(1-X)=ktn。其中X是浸取物质的体积分数,k是浸取速率常数,t是浸取时间,n为反映浸取特征的参数。 上述金属浸取反应是受表面化学反应控制的,即浸取过程符合化学反应控制的核缩减模型。 但是SCM模型假设浸取颗粒是致密无孔的,反应后不产生灰层,也不留下惰性物质,所以反应始终在颗粒的表面进行。 而浸取金属的材料成分复杂,含有黏结剂、导电碳等一些其他杂质在酸中不溶解,所以在浸取反应中形成疏松多孔的灰层,在此种情况下,SCM模型显然不适用,以灰层扩散为反应限速步骤的USCM模型应更符合浸取的过程。 在灰层扩散控制模型USCM中,是假设随着浸取反应的进行,颗粒的尺寸也随着变化,而实际浸取的过程中颗粒大小相对固定,所以USCM模型也不能合理地描述浸取过程。 从经济性角度来分析,退役三元电池拆解后回收Li、Ni、Co、Mn等金属的价值大于回收处置成本,具有较好的回收价值。 以回收处理LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元退役电池为例,参考工业湿法回收有价金属的回收流程:退役电池拆解碱溶酸浸共沉淀制备前体合成三元电池材料,最终是以三元材料为回收产品。 目前,回收处理退役三元电池的利润还是比较可观的,且未来三元材料体系的发展趋势较好,随着三元材料的占比逐渐扩张,有价金属原材料的上涨,同时回收技术趋于成熟化,三元材料回收将具有更好的经济价值。 二 从工业化角度考虑,在湿法回收的预处理阶段,碱溶法更容易进行大规模正极活性材料收集。 在浸取有价金属的阶段,硫酸酸浸法操作简单,浸取时间短及成本低,适用于工业化生产。 此外,有价金属的分离提取,以及再合成阶段,以成熟的沉淀法获取三元前体并进一步固相法合成三元材料,减少各元素萃取分离步骤,实现有价金属的高效回收。 湿法回收的整个过程核心是有价金属的浸取和化学纯化过程,如何将固体形式的有价金属转移到溶液中,得到较高的浸取效率,从而保持有价金属后续的高回收率,同时减少其他杂质的引入,得到纯度高的产品。 随着锂电池技术的快速发展及三元体系电池报废量增长,为了获得性能更加优良的回收产品并形成成熟的回收体系,未来回收退役三元电池材料有价金属仍有多方面需要进行完善,如化学纯化、自动化拆解、完善的分类回收技术等。 作为电池材料,对材料的纯度要求较高,而退役电池材料及回收过程具有复杂性,难免会引入一些其他杂质,如何通过简单的方法除杂或阻碍杂质的引入,提高回收产品的纯度,是回收过程的关键技术,也是回收产品的关注重点。 在前处理阶段,由于各家的电池尺寸不一,且退役电池报废时内部化学形态复杂,给拆解工作带来极大的困难。 目前,拆解电池组的外壳,以及单体电池的外包装仍是手工拆解较多,但是对于出现大批量的电池拆解时,则需要考虑避免拆解过程中短路、起火、爆炸等安全问题。 此外,还要注意提高拆解效率及降低人工成本,所以研究电池的自动化拆解技术是今后回收退役电池材料有价金属的关键。 相对于正极有价金属材料,负极、隔膜、电解液等其他材料具有较低的回收价值,关注度低。 如果将此类材料若直接废弃,会对环境造成危害,尤其是电解液中存在大量的有害物质。 因此,发展对有价金属材料回收技术的同时,建立电池各项材料分类的回收处理方法,形成完善的分类回收技术,才是符合环保型资源化回收退役电池材料的最终要求。

    时间:2020-05-30 关键词: 锂离子电池 新能源汽车

  • 电动汽车里的电池它有多久的使用时间

    电动汽车里的电池它有多久的使用时间

    (文章来源:百家号)        当你第一次购买最新的智能手机,你可能会为拥有一台不需要额外充电就能在一天中正常工作的手机而感到非常高兴,然而,两年后,你可能会遇到和最后一部手机一样的挫折:晚餐前电池没电了。这一问题改变了人们对锂离子电池寿命的看法,也引起了刚刚接触电动车的人们的共同关注,如果手机里的锂离子电池不能用,为什么汽车里的锂离子电池还能用呢? 锂离子电池非常适合用于电动汽车,就像它们非常适合用于移动电话和笔记本电脑等便携式电子产品一样,它们提供良好的能量密度和(相对)较轻的重量,允许在任何汽车上使用压缩的最大范围,虽然电池的基本化学成分可能相同,但电池的放电和充电方法对电池寿命有很大影响。 一、是充放电循环,手机口袋里有小电池,为了最大限度地延长手机使用如此少量能源的时间,消费者必须完全使用电池,从100%到0%,当手机电池没电时,它就没电了——电池里几乎没有剩余能量,从0%(或接近0%)充电到100%是锂离子电池最密集的使用,Cadex电子公司创始人、《电池大学》(Battery University)一书的作者伊西多尔~布克曼(Isidor Buchmann)说,锂离子电池在开始严重恶化之前,可以像这样循环500次左右。 大约500个周期的充电和放置已经可以满足像苹果和三星这样的电子公司的需求,毕竟,有些人几乎每年都更换手机,但手机的短暂寿命无法与使用了十多年的汽车相比,幸运的是,电动汽车的电池还没有经历过如此糟糕的情况,电池设计为在适当的保护措施下永久运行,以防止过早衰退和故障。 二、电池缓冲,所有制造商都使用的电池缓冲器称为电池缓冲器,从本质上讲,驾驶员不能使用汽车电池组中储存的所有电力,当车辆显示剩余能量为0%时,蓄电池中实际上会有一个电动缓冲装置,以防止由于前面提到的0%到100%的充电循环而导致蓄电池加速退化。 虽然并不是所有的制造商都宣布了他们的汽车的“可用”电池容量,雪佛兰已经宣布了Volt插电式混合动力电池的容量,现在是18.4,kWh电池组,只有14千瓦时的电力实际上是可提供给司机-约75%的电池的实际容量,这意味着,汽车从0%到100%的充电更接近于从15%到90%的充电,电池组的使用情况要少得多,在严重退化开始之前,这将允许数千个周期,而不仅仅是数百个周期。 三、教训,这些跑车的电池里没有备用的能量缓冲电池,用户可能会耗尽0%的电池,如果跑车没有像这样插上电源,电池容量最终会受到影响,可能需要一个新电池才能使汽车恢复正常,虽然跑车电池保持在最佳状态可以使用多年,但没有什么可以防止粗心的用户忘记保养他们的车辆,说到特斯拉,它的保护措施与其他厂商略有不同,特斯拉对高端缓冲区是透明的——默认情况下,他们的汽车最多只能充电90%,您可以根据您的喜好将每日驾驶缓冲区调整到50%到90%之间。 四、电池温度控制系统中,另一种用来控制电池劣化的保护措施是热管理,锂离子电池的最佳温度与人类最快乐的温度相同:华氏70度,虽然低温会暂时降低行驶里程和性能,但它们不会像高温那样威胁电池寿命,高温操作会加速电池的降解速度。 五、对质量保证的承诺,电动汽车中几乎所有的电池都能使用至少8年,行驶10万英里,大多数制造商保证在这段时间内有一定的电池寿命,对于汽车部件来说,8年或10万英里的保修期是很长的,实际上,拥有这辆车要比大多数新车购买者花费更长的时间,而这些更长的保修期旨在帮助驾驶员对汽车的使用寿命更有信心,如果汽车制造商认为他们的硬件不会持续那么长时间,他们就不会提供这么长的保修期——他们也不想为电池更换买单! 众所周知,电动车电池的更换成本非常高,通常高达数千美元,虽然锂离子电池可能是一种相对较新的汽车技术,但汽车总是携带着一种一旦发生故障就需要花费大笔钱更换的东西:内燃机,虽然发动机的保修期通常在5年左右,但发动机的使用寿命有望达到车辆的使用寿命。

    时间:2020-05-24 关键词: 锂离子电池 电动汽车

  • 能源发电成本还将缓慢下降,储能成本差距拉大

    能源发电成本还将缓慢下降,储能成本差距拉大

    一家研究机构Lazard分析得出,可再生能源的成本将继续下降,但同时能源成本(LCOE)的下降速度正在放缓。 根据最新研究,与现有常规发电技术的边际成本相比,太阳能和陆上风力发电的成本仍然具有竞争力。过去5年,事业规模的太阳能发电成本每年下降约13%,而陆上风力发电成本每年仅下降7%。同时,储能成本(LCOS)分析报告得出,由于效率的提高和成熟的供应链,锂离子电池(尤其在短期应用方面)与其他技术和化学物质相比都是最便宜的。 能源竞争力如何? 可再生技术成本的持续下降已经给传统资源带来压力,但与此同时,地区差异和间歇性资源的分配问题仍然是决定其竞争力的因素之一。 Lazard发现,在当地政府补贴的情况下,建设新的陆上风能(平均28美元/MWh)和公用事业规模的太阳能(36美元/MWh)的成本与煤炭(34美元/MWh)和核能(29美元/MWh)的边际成本相比,已然显现出其竞争力。 在没有补贴的情况下,一些资源尤其是风能也能在“某种程度上”与传统发电技术产生竞争力。比如,一些小岛通过轮船运输煤炭石油,费用较高,治污成本也高,而利用风能发电可“自产自销”,大大减少这方面的消耗;中国西北一些地区,风力很强且“全年无休”,大大增加了发电时间,进一步缩减了与传统发电间的差距。锂离子电池成本的下降,又使得风力、太阳能发电与之结合得更加密切。 Lazard表示,风力和太阳能发电成本下降的原因包括系统组件价格下降、发电效率提高等,但又因为这些行业正在走向成熟,所以成本虽然在下降,但“下滑速度已经放缓”。 图片来源:Lazard 值得警醒的是,资源的可用性和燃料成本的地区差异有可能导致某些技术的能源成本出现“显著差异”,使得地区间电力成本出现不平衡。如果再没有相关的储能设施,这些资源就会缺乏效益。 储能发展趋势如何? 据了解,太阳能+储能系统在短期和商业应用中具有经济吸引力,但在住宅和长期批发中仍面临挑战。与未获得补贴的储能成本相比,100 MW/200 MWh系统的价格从173美元/MWh到315美元/MWh不等,而0.006 MW/0.025 MWh住宅系统的成本在457美元/MWh到663美元/MWh之间。 尽管行业担心未来锂离子系统的储能成本会上升,但在大多数情况下,成本都在大幅下降。储能模块的成本下降比系统组件以及操作和维护的成本下降得更为明显。 总之,能源发电的成本将持续并缓慢下降,而储能的成本差距将越来越大。

    时间:2020-05-15 关键词: 太阳能 锂离子电池 可再生能源

首页  上一页  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 下一页 尾页
发布文章

技术子站

更多

项目外包