锂离子电池
发布时间:2013/7/28 16:50:42 访问次数:860
可再充电储能器件发展过程中的下一个技术是锂离子电池技术。NTR4502与镍基化合物的技术相比,锂离子电池有最高的能量密度,而且它不含有害金属以及令人讨厌的记忆效应。在其整个大约1000次的寿命周期内,锂离子电池的容量和内阻相对恒定。和镍基化合物的技术相比,它的自放电率是微乎其微的。但是这些优势都是以牺牲成本为代价的,此技术会使成本加倍。但是这并不意味着它的成本在近期不会降低,因为销售量增大会使其经济规模增大,这样其成本会相应降低。因为这些原因,大多数手机、笔记本电脑和其他的便携式产品都使用锂离子电池。
以稍高的成本为代价,锂离子聚合物电池提高相同的性能,封装却可以做得更小,这对于手持式、穿戴式以及无线传感器的应用是十分有用的。最终大多数锂离子技术都遵循放电曲线,在此曲线内,大多数有用能量都分布在2.7~4.2V区间之内。因为化合物本质上比较敏感,超过其极限(通常是2.4~4.7V)的过度充电和放电都会造成不可逆转甚至是灾难性的后果,这就是咆池充电电路一般都比其他技术更加复杂的原因。
燃料电池
锂离子电池是主流技术,却不是最理想的电池。对于中等功率的微系统应用,它们单位重量或者单位体积的储能太少,这也是燃料电池、能量收集器以及核电池引起全世界关注的原因。图1.6给出了各种储能器件的Ragone图,从图中我们可以看出它们各自的能量和功率的关系。与核电池和微功率收集器相比,燃料电池在低功率应用中有较高的能量,而锂离子技术则在高功率应用中能够提供更高的能量。换句话说,对于相同的体积要求,在高功率条件下,锂离子电池的使用寿命要长于燃料电池;而在低功率条件下,情况则正好相反。此外,燃料电池具有对负载变化的响应比锂离子电池慢的特性,而其电压也比较低(0.4~0. 7V)。可见,没有什么技术是理想的。研究人员对每种技术进行优化,同时也通过混合解决方案来结合不同方式的优势。
可再充电储能器件发展过程中的下一个技术是锂离子电池技术。NTR4502与镍基化合物的技术相比,锂离子电池有最高的能量密度,而且它不含有害金属以及令人讨厌的记忆效应。在其整个大约1000次的寿命周期内,锂离子电池的容量和内阻相对恒定。和镍基化合物的技术相比,它的自放电率是微乎其微的。但是这些优势都是以牺牲成本为代价的,此技术会使成本加倍。但是这并不意味着它的成本在近期不会降低,因为销售量增大会使其经济规模增大,这样其成本会相应降低。因为这些原因,大多数手机、笔记本电脑和其他的便携式产品都使用锂离子电池。
以稍高的成本为代价,锂离子聚合物电池提高相同的性能,封装却可以做得更小,这对于手持式、穿戴式以及无线传感器的应用是十分有用的。最终大多数锂离子技术都遵循放电曲线,在此曲线内,大多数有用能量都分布在2.7~4.2V区间之内。因为化合物本质上比较敏感,超过其极限(通常是2.4~4.7V)的过度充电和放电都会造成不可逆转甚至是灾难性的后果,这就是咆池充电电路一般都比其他技术更加复杂的原因。
燃料电池
锂离子电池是主流技术,却不是最理想的电池。对于中等功率的微系统应用,它们单位重量或者单位体积的储能太少,这也是燃料电池、能量收集器以及核电池引起全世界关注的原因。图1.6给出了各种储能器件的Ragone图,从图中我们可以看出它们各自的能量和功率的关系。与核电池和微功率收集器相比,燃料电池在低功率应用中有较高的能量,而锂离子技术则在高功率应用中能够提供更高的能量。换句话说,对于相同的体积要求,在高功率条件下,锂离子电池的使用寿命要长于燃料电池;而在低功率条件下,情况则正好相反。此外,燃料电池具有对负载变化的响应比锂离子电池慢的特性,而其电压也比较低(0.4~0. 7V)。可见,没有什么技术是理想的。研究人员对每种技术进行优化,同时也通过混合解决方案来结合不同方式的优势。