鎳氫電池放電特性平穩(wěn),放電曲線非常平滑,發(fā)熱量小,這都是鎳氫電池的優(yōu)勢,也是電動汽車選用其作為電動汽車蓄電池的依據(jù)。但是鎳氫電池具有較高的自放電效應(yīng),約為每個月30%或更多,這是制約其在車輛上廣泛應(yīng)用的瓶頸。電動汽車電池充得越滿,自放電速率就越高;當(dāng)電量下降到一定程度時,自放電速率又會稍微下降。電池存放處的溫度對自放電速率有十分大的影響。正因如此,長時間不用的鎳氫電池最好是充到40%的“半滿”狀態(tài)。此外,鎳氫電池較高的成本也是制約其在車輛上廣泛應(yīng)用的瓶頸。
相對于傳統(tǒng)的鉛酸電池與鎳氫電池,鋰離子電池的歷史很短。鋰離子電池被稱為性能最為優(yōu)越的可充電電池,號稱“終極電池”,受到市場的廣泛青睞。鋰離子電池的市場需求一直保持相當(dāng)高的增長速度,市場對于鋰離子電池的巨大需求也引導(dǎo)鋰離子電池行業(yè)的繼續(xù)走強,也使鋰離子電池在電動汽車方面應(yīng)用成為可能。
鋰離子電池負(fù)極一般是可大量儲鋰的碳素材料,正極是含鋰的過渡金屬氧化糖或磷化物,電解質(zhì)是鋰鹽的有機溶液。
作為電動汽車最新也是最佳的車用蓄電池選擇,鋰離子電池相對于鎳氫電池與鉛酸電池有以下十個優(yōu)點。
1)鋰離子電池單體標(biāo)稱電壓高達3.6V,是鎳氫電池的3倍,鉛酸電池的近2倍。
2)鋰離子電池重量輕,比能量大,高達150W.h/kg,是鎳氫電池的2倍,鉛酸電池的4倍,因此重量是相同能量的鉛酸電池的三分之一到四分之一,這個特點是鋰離子電池作為車用動力蓄電池的一個十分大的優(yōu)勢。
3)鋰離子電池體積小,高達400W·h/L,因此體積是相同能量的鉛酸電池的二分之一到三分之一,提供了更合理的結(jié)構(gòu)和更美觀的外形的設(shè)計條件,設(shè)計空間和可能性,為電動汽車合理高效的整車布置保證。
4)鋰離子電池循環(huán)壽命長,循環(huán)次數(shù)可達1 000次,以容量保持60%計算,電池組100%充放電循環(huán)次數(shù)可以達到600次以上,使用年限可達3~5年,壽命約為鉛酸電池的兩到三倍。
5)鋰離子電池自放電率低,每月不到5%,是鎳氫電池的六分之一。
6)鋰離子電池允許工作溫度寬,低溫性能好,鋰離子電池可在一20~55℃之間工作。
7)鋰離子電池?zé)o記憶效應(yīng),而鎳氫電池有輕微的記憶效應(yīng)。所以鋰離子電池每次充電前不必像鎳氫電池一樣需要放電,可以隨時隨地進行充電。電池充放電深度,對電池的壽命影響不大,可以全充全放。
8)鋰離子電池中基本不存在有毒物質(zhì),無污染,比鉛酸電池綠色環(huán)保。
9)鋰離子動力電池的主要材料鋰(Li)、錳(Mn)、鐵(Fe)、釩(V)等在我國都是富產(chǎn)資源,為鋰電汽車提供了材料保證,也對成本的控制起到相當(dāng)大的作用。
10)我國的小功率鋰離子電池早已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,形成了上下游結(jié)合的產(chǎn)業(yè)鏈.鋰離子動力電池技術(shù)已經(jīng)達到國際先進水平,產(chǎn)業(yè)化條件也基本成熟。
因此,無論是鋰離子本身特點,還是我國目前的現(xiàn)狀,發(fā)展鋰離子動力電池都將是我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的主要方向。