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新型电池技术盘点 新旧电池市场争夺战何时到来?

导读: 电池是将化学反应产生的能量直接转换为电能的一种装作。具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小,并且结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,性能稳定可靠的特点,给现代社会生活带来很多便利。

  OFweek电子工程网讯 电池是将化学反应产生的能量直接转换为电能的一种装作。具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小,并且结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,性能稳定可靠的特点,给现代社会生活带来很多便利。

  1800 年,意大利科学家伏打(Volta)将不同的金属与电解液接触做成Volta堆,被认为是人类历史上第一套电源装置。人类先后发明了铅酸蓄电池、以NH4Cl为电解液的锌—二氧化锰干电池、镉-镍电池、铁-镍蓄、碱性锌锰电池和锂离子电池等。

  随着三星Note 7爆炸的话题不断发酵,电池这一曾经的幕后功臣又重新成了我们关注的焦点。不免让许多人担心,我们是不是要与性能接近极限的锂电池为伍很久很久?答案当然是否定的。其实我们还有很多新型电池正在蓄势待发打破格局。下面我们就来共同盘点一下新型电池技术。  

  1、国产超级电池亮相

  近日,极致动力科技(天津)有限公司展示了一种续航与充电能力都堪称“恐怖”的超级电池,充满一次电仅需3-5分钟。  

  从配图中我们看到,电池采用圆柱形设计,整齐的拍成一排,这种设计保证了每一颗电池中间都留有缝隙,便于散热。

  极致动力董事长魏喆介绍说,这种超级电池主要应用在大巴车以及码头吊取集装箱的吊车上,一辆电动大巴车需要297颗电池。

  他表示,“我们这种电池属于镍氢电池,虽然在体积和重量上做不到锂电池那么轻薄,但是在安全性和充电能力方面,绝对要大大优于锂电池。”

  据了解,在常温20-40℃的情况下,超级电池充电一次只要3-5分钟,寿命为5-8年。在油电混合大巴车上时,每当车辆刹车,超级电池可以回收能源,也就是可以自动完成充电。据估算,使用超级电池后,一辆油电混合大巴车的节油率可以达到40%左右。

  此外,电池安全性也比锂电池更好,超级电池已经经过针刺、挤压、高温、坠落等一系列实验,不会像锂电池那样容易爆炸。

  2、本田商用镁电池来了

  近日,本田汽车与一支研发团队携手合作,开发出世界上第一块可以实际应用的镁充电电池。据了解,镁的成本比锂低了96%,除此之外,续航时间更长,日本媒体报道称,新电池可能会成为颠覆性产品,安装新电池之后,智能手机及其它设备充电一次可以续航更长时间。  

  据报道,领导此次研发活动的是日本埼玉县工业技术中心(Saitama Industrial Technology Center,简称Saitec),本田研发团队在和光市评估了电池的可行性。开发者预计镁电池最开始时会在智能手机、其它便携设备中商用。镁电池开发者希望能在2018年之前销售产品。本田汽车和Saitec团队将会在下个月的千叶(靠近日本东京)科学会议上展示电池。

  据了解,研究人员镁用在可充电电池遇到了同样的困难,在充电放电、放电充电的过程中,镁的充电性能会快速退化,基于此,研究人员开发了一种新材料氧化钒,将它涂在正极,这样一来,离子在氧化钒和镁负极之间流动就会更容易一些。氧化钒可以增加镁的充电次数,防止衰退。为了提高安全性,研究人员添加了一种有机物质,它可以降低镁电池起火的风险。

  3、锂硫电池

  近日,日本产业技术综合研究所宣布,其与筑波大学共同开发出了一种锂硫电池,通过采用金属有机骨架作为电池隔膜,实现了长期稳定的充放电循环特性。据介绍,在1C的电流密度(恒流放电1小时后结束放电时的电流值)下进行 1500次循环测试之后,这种锂硫电池仍可保持高达900mAh/g的充电容量。

  采用硫作为锂电池正极的锂硫电池具有正极容量高(理论值为1675mAh/g)的特点,作为新一代蓄电池备受期待。在2008年太阳能飞机首航时,就使用了锂硫电池,白天时,太阳能飞机上的光伏发电板仅为飞行提供能力,而且为其锂硫电池充电,以维持晚上飞行所需的动力。

  4、固态锂电池

  固态锂电池与普通锂离子电池的主要区别在于它将传统的有机电解液替换成固态电解质。采用有机电解液的传统锂离子充电电池,因有过度充电、内部短路等异常时可能导致电解液发热,有自燃甚至爆炸的危险。采用固态电解质的固态锂电池,不仅在安全性上大大提高,在使用寿命和能量密度上都有了很大的改善。

  由于固态锂电池内部不含液体,消除了任何液体泄漏的问题,在体积和重量上较之传统锂电池也有所降低,同时适应能力更强,这些优势十分有利于固态锂电池在 储能和新能源汽车领域上展开应用。目前科研界以及工业界都在研发以及生产固态锂电池,并将其视为最有潜力的新一代电池产品。

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责任编辑:Trista
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