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磷酸鐵鋰電池有望成為主流

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 由于當前的鋰離子儲能系統在四到六個小時之后會耗盡電能,更長時間的儲能會出現性能衰減和經濟性不佳的問題,因此迫切需要持續較長時間的儲能系統。

 

除了需要更長時間的儲能之外,相對于能量密度和可靠性,市場更看重強大的循環使用性能,而磷酸鐵鋰電池在這個方面表現卓越。成本和安全性將繼續是電池供應商在多種電池應用場景中需要首先考慮的因素。

 

未來十年,電動汽車將繼續占據全球鋰離子電池需求的大部分。移動電子設備對鋰離子電池的需求將從2020年的26%降至2030年的6%。

 

亞洲國家的鋰電池產能處于全球領先地位,相關生產企業包括寧德時代、LG化學、比亞迪和SK創新,然后是歐洲一些新興的鋰電池生產商,例如Northvolt和ACC。

 

盡管預計磷酸鐵鋰電池在電動汽車市場的份額不會像在電池儲能市場那樣迅速上升,但這份報告指出,磷酸鐵鋰不可忽視。

 

這種化學物質已經在中國電動汽車市場頗受歡迎,并且有望在全球范圍內獲得較大的發展。預計,到2025年,磷酸鐵鋰電池在電動汽車市場的份額將超過20%。

 

如果在重量能量密度和CTP電池包技術方面出現大的改進,那么磷酸鐵鋰在電動汽車電池領域將獲得更多應用。

為什么電動車用鋰電池的少

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 電池對于電動車來說非常重要,電池的續航能力是評價一輛電動車好壞的重要標準。

眾所周知,目前電動車電池大部分都是用鉛酸蓄電池。但是從理論上講,鋰電池的續航能力高于鉛蓄電池。

在了解了鋰電池的種種優勢后,很多用戶就有了這樣的疑問:電動車為什么不用續航能力更的鋰電池呢?

我們主要從三方面解釋這個問題。

一、安全角度。在電動車電池的裝配問題上,安全肯定是首要考慮的因素。雖然鋰電池有能量密度高、充放電速度快、續航能力強等諸多優點,但是由于鋰元素的化學活潑性,存在安全隱患,不過隨著鋰電池生產工藝的不斷成熟進步,安全性也會逐漸提高

二、成本角度。制造鋰電池的成本高于鉛蓄電池,這可能是電動車用戶很少選擇鋰電池的另一個重要而現實的原因。從經濟利益角度考慮,無論是電動車生產商還是消費者,目前大多都更愿意選擇性價比更高的鉛酸蓄電池作為電動車的動力來源。難怪有人說“鋰電池比電動車本身還貴”,這種說法雖然有點夸張,但鉛酸蓄電池的高性價比卻顯而易見。

我們相信隨著技術的進步,未來鋰電池規模化生產以后,成本將下降,而且隨著新國標的實施,有了國家政策支持,未來鋰電池大量于電動車。

鋰電池安全事故怎么避免

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 電池充電時爆炸起火的事故時有發生,十分危險。為什么鋰電池在充電時容易著火?有什么辦法可以避免嗎?鑫動力小編給大家詳細解說一下:

 

相較于鉛酸電池,鋰電池更容易發生爆炸起火事故,主要因為兩者的電解液不同。鉛酸電池的電解液一般是水溶液,不易起火;而鋰電池里的電解液則是有機質,我們可以直接把它理解為汽油,屬于易燃物。

 

那么,為什么鉛酸電池可以用水溶液,鋰電池卻要用相對危險的有機質作為電解液呢?簡單來講,是因為二者的最高電離電壓有所不同。水溶液的最高電離電壓為2V,而這個電離電壓對于鋰電池而言是遠遠不夠的。為了提高電能量密度,鋰電池必須將有機質作為電解液。當有機質電解液被密封在電池這樣一個狹窄的空間里面,就會存在一個較高的爆炸和起火的風險。


為什么充電時,容易引發鋰電池的爆炸起火事故呢?負極的SEI膜(即固體電解質膜)破壞,是最主要的原因之一。和鉛酸電池一樣,鋰電池也分為正負極,正極一般是鋰的過渡金屬氧化物,負極是石墨和碳。

 

而當負極表面的SEI膜被破壞,充電時產生的碳和鋰的化合物無法正常到位,電池內部就會產生巨大的熱量。而當溫度上升,鋰電池的正極就會自動析出氧氣—當“溫度上升、存在易燃物、存在氧氣”這三大燃燒條件都具備時,爆炸起火的概率就急劇上升了。

 

正因為鋰電池的正極在溫度升高時,會自動釋放氧氣,因此我們無法通過隔絕氧氣的辦法來進行滅火,也就是說干粉滅火器都派不上用場。因此鋰電池著火,是非常危險的。


那么,我們如何解決鋰電池的安全性問題呢?這是一項系統性的工程,需要從電池的設計開始,到電池的保護板,再到充電,環環相扣地進行。所以購買了鋰電池車款的用戶,一定要按照規程使用電池,避免說明書上禁止的一些充電事項,并且建議大家一年左右進行一次電池的安全檢查,防患于未然。

叉車電池壽命縮短的原因

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 叉車蓄電池在后期使用時間越來越短有的電池可以用兩三年,甚至更長時間,有的一年左右就不能用了。有電池廠家對消費者不負責任,偷工減料,不注重產品質量。所以購買時要選擇大品牌的叉車電池,這樣質量和售后都有保證。

 

以前買電動車,跑得遠就行。現在買電動車,不光要跑得遠,還要美觀,輕便,舒適,這也讓電池不得不調整,迎合消費者需求。所以,當你覺得電池越來越不用的時候,看看你的電動車和以前相比改變了多少?

 

電機與電池不配套,叉車蓄電池和發動機是一樣的道理,必須和車子搭配合理才能用的時間長。車子的速度和動力不斷增加,相應的電池容量也要增大如果電機增大,電池不變,小馬拉大車,使用壽命肯定會縮短。發動機與電池發展不同步,也會造成電池使用壽命縮短。

 

充電不合理,現在大街上隨處可見快速充電站,很多電動車車主會用快充給電動車充電。殊不知,不正確的充電方式,也會損壞電池。充電器混用,用雜牌充電器充電,充電時間過長這些都會讓電池的壽命縮短。

 

翻新電池以次充好,價格戰在叉車電池行業里,一直明令禁止,但很難真正杜絕。有市場就有競爭,而價格戰又是最直接、最有效的一種競爭方式。很多小企業,為了能夠獲得市場更多份額,不得不降低價格。降價的同時又想獲取利潤,最直接的就是在產品上偷工減料。

 

河北鑫動力新能源科技有限公司2017年成立于河北保定,注資3千萬,專注于鋰電池組研發、設計、生產及銷售,是國內專業的鋰電池組系統解決方案及產品供應商。

 

公司一直堅持科技創新,重視自主知識產權的開發,在所有環節嚴格執行ISO標準,并與河北大學等重點院校深度合作,完成資金和技術整合專業生產儲能鋰電池組、動力鋰電池組,廣泛應用于小型太陽能電站、UPS儲備電源、電動交通工具等領域。產品以其高容量、高安全性、超長的循環使用壽命等優點深受廣大客戶的好評。

鋰電池儲能系統的用途和意義

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 1與光伏、風力發電結合,平滑功率輸出,提高電網接納比例,充分利用新能源,減少有害氣體排放;

2調整負荷曲線,削峰填谷,提高配電設備和線路的利用率;

3參與電網調頻,改善大電網的供電水平;

4作為微型電網的重要組成部分,解決民生問題,改善局部地區供電質量;

5智能電網的重要元素;

6特種需要(光伏電站、災害現場,地鐵站、機場碼頭,軍事基地等需要不間斷電源的場所

 

儲能是一項事業,發展儲能技術應該成為國家能源發展戰略的一部分,是關系到國計民生甚至人類發展和進步的大事。

 

目前世界資源緊缺,太陽能是可再生能源,節能環保,符合國家倡導的環保政策。希望相關部門能夠早日出臺扶持政策, 引領儲能事業健康有序發展,提高人們的工作和生活水平。

 

鋰電池在儲能系統的應用

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 鋰電池具有重量輕、容量大、功率大、無污染、壽命長等優點,但鋰電池對過電流、過電壓很敏感,大容量的電池都是由很多小容量的單體電池18650) ,通過大量串并聯而成, 并聯的電池多了,容易造成各條支路電流不均衡, 所以必須引入電池管理系統進行控制。

 

電池管理系統 (Battery Management System,BMS)是由微電腦技術,檢測技術等構成的裝置,是對電池組和電池單元運行狀態進行動態監控,精確測量電池的剩余電量,同時對電池進行充放電保護,并使電池工作在最佳狀態,達到延長其使用壽命,降低運行成本的目的,進一步提高電池組的可靠性。電動汽車電池管理系統要實現以下幾個功能:

 

1、準確估測動力電池組的荷電狀態 (State of Charge,即SOC)

 

2、即電池剩余電量,保證SOC維持在合理的范圍內,防止由于過充電或過放電對電池的損傷,從而隨時預報混合動力汽車儲能電池還剩余多少能量或者儲能電池的荷電狀態。

 

3動態監測動力電池組的工作狀態

 

保障電池的安全,在電池充放電過程中,實時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓,防止電池發生過充電或過放電現象。

 

4單體電池間的均衡

 

即為單體電池均衡充電,使電池組中各個電池都達到均衡一致的狀態。均衡技術是目前世界正在致力研究與開發的一項電池能量管理系統的關鍵技術。

 

鋰電池的選型與設計

 

儲能系統包括雙向變流器和電池系統 21kW/42kWh的儲能,表示雙向變流器的功率是21kW,電池系統儲存的電量是42kWh。鋰電池系統包括電芯和BMS電池管理系統,由廠家統一提供。設計時要注意以下幾個要點:

 

1、儲能鋰電池有BMS系統,需要和逆變器或者雙向儲能變流器PCS通信,要選擇具有鋰電池功能并有相應的通信接口功能的設備。

 

2、儲能鋰電池和鉛酸蓄電池相比,充放電電流不一樣,設計時要特別注意。

 

3鋰電池目前沒有統一的規格型號,每個廠家的規格不一樣, BMS通信協議也不一樣。要根據項目的具體要求去定制。

為什么深度放電會縮短電池壽命

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 深度放電會使電池壽命縮短的原因

 

1、在深度放電時對活性物質的利用率增大,其體積變化也隨增大. 隨著化學反應的活性物質的增加,給極板帯來很大的負擔。放電越深,電池的內阻越大,在放電電流增大時,溫度升高,充電時間變長,隨著充電電流的增大,溫度進一步升高,形成惡性循環。

 

2、高溫時充電會促進正極板格子的腐蝕,及活性物質的細微化, 會暫時導致容量的增加,但也是電池使用壽命縮短的原因。

 

3在一天中只有少量的放電,間隔幾天后充電時,稱為間歇放電。在放電后的休止時間過程中,硫酸被極板吸收,表面上蓄電池容量得到短暫恢復,但這種情況反復出現時會造成深度放電,必需注意。另外,電解液的比重低下時(75%以上放電狀態)長時間放置(24小時以上),由于活性物質得不到活化,會造成壽命縮短。

電動叉車鋰電池適用行業

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 隨著社會環保意識的不斷增強,電瓶叉車的需求量逐年遞增,目前國內每年鉛酸蓄電池差叉車已達到65000臺,約占市場總需求的30%。參照歐洲、美國等國家的叉車發展歷程,今后國內電瓶叉車的比例從現在30%提升至50%-70%是一個必然趨勢。

 

用戶在體驗電瓶叉車種種環保優勢的同時,也慢慢發現鉛酸蓄電池的局限性,如:充電時會產生可燃的氫氣,且有刺激性氣味;電池續航能力不盡如意,且續航能力隨充電次數的增加衰減迅速,一般國產蓄電池在800次左右,進口鉛酸電池在1200次左右;鉛酸蓄電池的充電時間大于充電后的使用時間,作業量多的客戶需要配置多套電池,作業中需要頻繁更換電池;鉛酸蓄電池的日常維護較繁瑣且人工成本高等。這些局限性在日常使用中時成為鉛酸蓄電池用戶的困擾。

 

相比鉛酸蓄電池,鋰電池有以下的優勢:

 

鋰電池充電時不產生氣體,屬于日常免維護電池。

 

鋰電池有快充功能,滿充電時間為1-2小時,客戶可利用午休或其他工作間歇時間隨時補充電,可大大減少備用電池的配比。

 

鋰電池衰減緩慢,壽命為3500-4000次循環充電。在達到4000次循環充電時,放電率仍可達到80%。而鉛酸電池維持80%放電率,國產電池為充電800次,進口電池為充電1000-1200次。

 

鋰電池的充電效率為95%,相比之下鉛酸蓄電池的充電效率為75%,這意味著充滿同等容量的電池,鋰電池充電所需電量比鉛酸蓄電池節省20%以上,對于電池使用量大的客戶,電費節省是一筆非常可觀的費用削減。

 

作為新能源電池,盡管鋰電池具有鉛酸蓄電池所不具備的得天獨厚的技術優勢,另一方面鋰電池也有其價格上的劣勢,等容量的鋰電池一般是鉛酸電池價格3到5倍,鋰電池的租賃價格也基本是鉛酸電池的3-5倍。綜合鋰電池的優勢、劣勢,鋰電池叉車適用于以下群體

 

電池用量大,每臺電動叉車配備2-3套鉛酸電池,且須頻繁更換電池的客戶,如物流行業;

 

對于充電環境有嚴格要求不允許有可燃氣體及刺激性氣味產生的客戶,如食品飲料行業、醫藥、化工行業;

 

對于整體運營成本精細管理的客戶,考慮節電費用足以抵消鋰電池本體租賃費用上漲的客戶。

 

最有前景的動力電池-鋰電池

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 未來新能源將在能源結構中占據越來越高的比例,電能的存儲及利用是能源結構轉型中的關鍵環節。電池循環壽命超過5000次、價格低于1.5元/Wh,或者循環壽命超過10000次、價格低于3元/Wh將是截至2020年儲能鋰離子電池的研發和生產目標;而能量密度高于350 Wh/kg、成本低于0.8元/Wh以及使用壽命長達10年的高安全性動力鋰電池未來將會是長期的研究熱點。

 

動力電池安全性是當前動力電池企業和車企普遍關心的問題,新體系高能量密度電池仍然是科研院所的前沿課題,以金屬鋰為負極、固體鋰離子導體為電解質的鋰空氣或鋰硫電池被認為是動力電池未來的發展方向。

 

全球已經進入從化石能源向可再生能源轉變的時期,環境保護與新能源技術的開發是世界各國關注的熱點。汽車雖然是21世紀最重要的交通工具,但是其帶來的環境污染也成為全球性問題。

 

隨著汽車數量越來越多、使用范圍越來越廣,產生的負面作用也越來越大。開發電動汽車(EV),已成為世界各國的首要任務。

 

近十年來,中國政府、高校、汽車制造商和電池公司已投入大量的人力、資金加速電動汽車的研發,中國已經成為世界電池技術、制造及市場密集的地區。鋰離子電池因具有高能量密度、高功率密度、體系豐富的特點,成為公認的最有前景的動力電池,但作為一個新興產業,鋰電池在技術、設備和應用方面還有很大的發展空間

了解荷電狀態對鋰電池的重要意義

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 近年來,環境問題,能源問題日益嚴重,已經影響到了人們的日常生活人們一方面探索新能源,另一方面開發先進的能源管理方式磷酸鐵鋰電池安全無污染,可大電流放電等眾多優點被人們廣泛關注,在后備電源,汽車等領域得到了廣泛應用

 

鋰電池管理系統BMS(Battery Management System)也應運而生成為很多科研機構的研究熱點簡單來說,BMS管理系統就是動態監測電池運行過程中的各種參數,并根據采集到的數據信息進行容量估算,評估電池狀態;再根據預設的電池管理策略,做出進一步的處理

 

如需要時進行備用電源放電,電量不足時進行充電,出現異常時進行報警等鋰電池管理系統的關鍵技術是對電池的荷電狀態估算,準確的荷電狀態(SOC)的估計對提高電池使用壽命和提高安全性能具有重要意義

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