电池有着最严格的要求之一,其杂乱程度堪比杂乱的制药产品,其间一项改变可能会产生多种副作用。为了让电池成为一种可行的电能存储设备,有必要满足八个基本要求,因而电池恰当地被称为八边形电池(图1)。一个正常作业的电池的八个关键要素如下。
图1:八边形电池。
之所以被称为此,是由于完成基本功能需求满足八个关键要求。
许多新进入者声称满足或超过某些先决条件,但在其他方面失败,限制了商场承受度。Cadex 供给
消费类产品的关键特性之一是长续航时刻,设备制作商经过制作高安时(Ah)的电池来完成这一点。锂离子一词一般与高比能量同义。但这并不意味着一切锂离子电池都具有高安时额定值。虽然在…… %%18650封装后的电池能量密度可达250 Ah/kg,而选用相同化学体系的Power Cell电池能量密度为150 Ah/kg或更低,用于动力体系的长寿命锂离子电池能量密度则低至60 Ah/kg。此外,消费级镍氢电池的能量密度约为90 Ah/kg,而用于电动动力体系的长寿命电池能量密度为45 Ah/kg,这一数值简直与铅酸电池持平。
专为电动工具和电动动力体系规划的电池具有高负载能力,但其比能量较低。
资料、精粹工艺、制作、质量控制和电池匹配会添加电池制作本钱;大规模生产仅能在必定程度上降低本钱。在无需电池匹配的手机等移动设备中运用单个电池也能降低本钱。
在大型、昂贵的电池组中,长寿命的重要性无与伦比。假如电动汽车的电池寿命能从预期的8-10年延长至20年,即便初始出资较高,驾驶电动汽车也是值得的。长寿命不仅取决于电池规划,还取决于电池的运用方法。恶劣的温度、快速充电和剧烈放电都会对电池形成压力。
锂基电池能够制作出高比能量,但这些体系一般具有反响性和不稳定性。根据镍的锂离子电池就是一个例子,金属锂也是如此。由于安全问题,大多数制作商已停止生产这些体系。只要运用妥当,品牌锂离子电池是十分安全的。
电池在室温下功能最佳,由于低温会减缓一切电池的电化学反响。锂离子电池无法在冰点以下充电,一般会添加加热毯以促进充电。高温会缩短电池寿命并影响安全性。
出于环境原因,根据镉和汞的电池已被替代金属取代。欧洲当局正试图禁止铅酸电池,但目前尚无功能适当且经济实惠的替代品。根据镍和锂的电池所含的有毒物质很少,但假如处置不妥,仍会形成损害。
锂基和镍基电池应以1C或更低的速率充电(参见BU-402:什么是C倍率)在1C速率下,镍基电池充满电大约需求90分钟,锂离子电池需求2-3小时。铅酸电池无法快速充电,充电时刻需求8-16小时。镍和锂基电池能够完成快速充电,但电池有必要为此规划,且处于良好状况,并在室温下充电。老化或不匹配的电池不适合快速充电。任何高于1C的充电都会形成不必要的压力,尤其是对能量型电池,应防止这种状况。(参见BU-401a:快速和超快速充电器) NiCd 是唯一一种能够承受超快速充电且压力最小的电池。
除了八边形电池的八个基本要求外,电池还有必要具有低自放电特性,以便长时间贮存,并在需求时供给即时发动。一切电池都有自放电现象,且损失会随温度和老化而添加。二次电池的自放电率高于一次电池。另一个要求是长保质期且功能退化小。电池是易耗品,就像食品一样,只能在必定时刻内保持良好状况。 虽然碱性电池能够贮存10年,仍能供给其原始能量的70%,但二次电池即便不运用,也会随老化永久损失容量。
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