电动汽车及动力蓄电池介绍（二）蓄电池(3)

3.离子电池主要产业

七. 附件：锂电池主要材料、原理、性能及应用简介

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、 使用非水电解 质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生， 使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2 该反应为氧化还原反应，放电。

由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使 用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。现在 锂电池已经成为了主流。

1. 锂电池材料

锂电池负极材料大体分为以下几种：

第一种是碳负极材料：

目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素 材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、 热解树脂碳等。

第二种是锡基负极材料：

锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。 氧 化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品。

第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料， 目前也没有商业化 产品。

第四种是合金类负极材料：

包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、 镁基合金和其它合金 ，目前也没有商业化产品。

第五种是纳米级负极材料：纳米碳管、纳米合金材料。

第六种纳米材料是纳米氧化物材料： 目前合肥翔正化

学科技 有限公司根据 2009 年锂电池新能源行业的市场发展最新动向， 诸多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传 统的石墨，锡氧化物，纳米碳管里面，极大的提高锂电池的冲放电量和充放电次数。

2. 锂离子电池主要优点

1、能量比比较高。具有高储存能量密度，目前已达到 460-600Wh/kg，是铅酸电池的约 6-7 倍;

2、使用寿命长，使用寿命可达到 6 年以上，磷酸亚铁锂为 正极的电池 1C(100%DOD)充放电，有可以使用 10,000 次的记 录;

3、额定电压高(单体工作电压为 3.7V 或 3.2V) ，约等于 3 只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组;

4、具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离 子电池可以达到 15-30C 充放电的能力， 便于高强度的启动加速;

5、自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，目前 一般可做到 1%/月以下，不到镍氢电池的 1/20;

6、重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的 1/5-6;

7、高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经 过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用;

8、绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产 生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。

9、生产基本不消耗水，对缺水的我国来说，十分有利。

比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用 Wh/kg 或 Wh/L 来表示。Wh 是能量的单位，W 是瓦、h 是小时;kg 是千 克(重量单位)，L 是升(体积单位)。

3. 锂电池的缺点

1、锂原电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。

2、钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电，安全性较差。

3、锂离子电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。

4、生产要求条件高，成本高。