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高容量鋰電正極材料如何提高保持率?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年04月30日  

鋰離子電池存在的一個重要挑戰在于:相關于負極材料,正極材料的容量相對較低。V2O5,由于其較高的理論容量,被視為一種極具應用前景的正極材料。那么問題就來了:其容量雖高,但是容量保持率較差,比率放電能力偏低。


有鑒于此,Wang等人報道了一種基于金屬陰離子吸附機理制備的中空多殼層V2O5微球,和常規金屬陽離子吸附機理大不相同。


這種多殼層的V2O5中空微球在1000mAg-1條件下首次首次比容量高達447.9mAhg-1,循環100次后,比容量保持在402.4mAhg-1。這項研究工作為減少正負極材料之間的容量差供應了全新的思路!AGM和EFB的共同點是,其負極采用過量活性物質,阻止氫氣的析出;同時,正極出現的氧氣,通過一定途徑進入負極,并與負極的鉛發生反應。這樣一來,充電過程中出現的氣體,就留在了蓄電池內部,維持了電解液的濃度。


VRLA閥控式蓄電池延長了使用壽命(循環次數),同時做到了免維護、高性能。在這兩種電池中,AGM電池的性能要更勝一籌,其充放電循環次數是普通電池的3~4倍。


AGM和EFB電池都被用來作為自動啟停車型的蓄電池,但AGM支持能量回收系統,而EFB電池不支持。目前,很多搭載自動啟停功能的日系車,都采用的是EFB電池;而很多搭載了自動啟停和能量回收的德系車,用的是AGM電池。


從價格上來說,AGM蓄電池要比EFB更貴一些。前者一般在2000多元,后者一般在1000多元。


關于普通蓄電池來說,在不做維護的情況下,無論是可維護的還是免維護的,理論壽命都是3年左右。具體要看車子工況和駕駛習慣。差別在于,可維護的蓄電池,在性能下降時,可以補充電解液、蒸餾水,來為其續命,保養得當還能繼續服役1年以上。由此可見,可維護的蓄電池在壽命上更具優勢,而免維護的雖然聽起來很高端,但實際上2、3年后就得更換了。


關于AGM電池、EFB電池來說,由于它們的循環次數更多、充放電電流更大,要適配自動啟停,所以工況更加復雜。這就使得其壽命區間很大:3年~8年不等。正常情況下,這兩種電池在3~5年左右就要更換,但維護得當、里程數較少、自動啟停經常關閉的情況下,可以延續至6~8年。


其實,影響AGM和EFB電池壽命的重要原因,不是內部衰減,而依然是水分的損耗。水分損耗是制約蓄電池循環次數的最大障礙。但由于經過改良,AGM和EFB電池在循環次數上依然比普通蓄電池要多出3~4倍。


目前,德系、美系車用的都是AGM電池,而日系車用的是EFB電池。正常工況下,建議每3年或8萬公里左右做電池性能檢測,假如電池衰減過大應及時更換。


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