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锂电池的结构
锂电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。正极材料主要是锂的活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂,镍钴锰酸锂材料(俗称三元),磷酸铁锂等活性锂合物质。负极材料主要是负极采用锂-碳层间化合物LiXC6,基本是性能和化学稳定性比较好的碳材料,石墨、碳纤维、玻璃碳等等,在负极材料方面石墨烯由于其优异的充放电性能,越来越多的受到各个锂电池厂家以及投资机构的关注。电解液通常是溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液,目前国内最大生产电解液的厂家是以多氟多(002407)为代表的一类厂家。目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100~150Wh/kg左右,显然比铅酸电池高出很多。由于电解液使用的是有机溶剂,导电率非常弱。使得锂电池的自放电性很小。在充电的时候允许大电流充电。所以一般锂电池的充电能够达到1C。
锂电池的生产工艺目前来讲已经很成熟,但是在正负极材料、隔膜这些核心材料方面国产化依然还有很长的路要走。随着装配工艺的不断进步和发展以及国内大量的资本涌向锂电池产业链。关键的原材料不断在有所突破,再加上最近两年大量的新开工的锂电池厂家将会在未来两年建成投产,势必会造成锂电池的产能过剩,价格必定会出现跌落。随着资本的密集投入,上下游产业链的完善,锂电池价格必将会到达一个低速电动汽车接受的水平。更主要的是锂电池本身的材料结构决定其不会存在对环境污染的巨大风险。
锂电池的优秀性能,如果能在价格上跟铅酸电池产生正面竞争,将会给低速电动汽车的续航里程,充电使用带来深远的影响,甚至会对该产业带来巨大的影响。对于锂电池具有价格成本优势应用于低速电动汽车上面本人持有乐观态度。
对比完铅酸电池和锂电池的结构,在低速电动汽车使用方面,动力电池会产生的污染点主要有以下几种情况:
1、车体产生颠覆或者是碰撞受损。在这种情况下,铅酸电池极容易出现电解液泄露,铅酸电池内部的一些材料出现泄露。而锂电池车辆由于制造工艺与铅酸电池存在很大差异,出现泄露的情况十分有限甚至是可以忽略。
2、 使用过程中某一两个电池出现问题的更换。在此环节很容易出现更换之后随意丢弃的现象。在这种情况下电池极容易成为污染源。相比于铅酸电池的用量,以及使用材料,锂电池中不含有重金属对环境产生的影响也不大。而铅酸电池中的重金属铅却会对环境产生很大的压力和影响。
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