.电池的昨天:
人类历史上较早关于“电”的记录,在公元前6世纪前后,古希腊哲学家泰勒斯发现摩擦后的琥珀可以吸起绒毛和木屑,遍认为这些死物内部其实有生命灵魂的,只是肉眼看不见而已。
人类又过了整整20个世纪,才勉强打开了电磁学的大门,然而此时愚钝的人类根本无法将电储藏起来挪为己用。
直至17世纪,荷兰莱顿大学(Leiden University)的彼得·范·穆森布罗克教授(Prof. Pieter van Musschenbroek)发明了莱顿瓶(Leyden jar),人类首先捕捉到了电。
电是抓住了,但如何源源不断地捕捉/生产电呢?这个问题要到18世纪中叶才能回答,答题者是美国开国大神本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin),他从苍天哪里取得了雷电,从暴君那里取得了民权。光荣的富兰克林院士并未完成18世纪的电学成就,意大利物理学家亚历山德罗·伏打(Alessandro Volta)在这个世纪首先造出 “伏打电堆”,成为了世界上较早化学电源——“巴格达电池”。
为致敬伏打老师对电学的贡献,电压单位便成了Volta。于19世纪初发电机与电动机相继发明,电学进入了一个全新的纪元。准确来说,19世纪是属于电池的***个光辉世纪。
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锂电池的发展也经历过一段“坎坷”摸索时期,大致发展分一下三个阶段:
第1阶段,因负极材料是锂金属及其合金,且不可充电,因此该阶段锂电池,更确切的表达是锂金属一次电池;
第2阶段,负极材料仍是锂金属及其合金,但正极材料由MoS2等嵌入化合物代替过渡氧化物,实现了锂离子在电池正负极往复迁移运动,即可重复充放电,因此该阶段锂电池实质是锂金属二次电池;
第3阶段,负极材料是石墨、焦炭等导电电极,正极材料是含锂化合物,例如嵌锂过渡金属氧化物、嵌锂金属硫化物、含锂盐类化合物。该阶段锂电池,本质上是现在我们所称作的锂离子电池。
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锂离子启动电池参数之电压指标,可以分为三种:
1、开路电压:电池在没有连接外电路或者外负载时的电压,开路电压与电池的剩余能量成正比,是电动车剩余电量显示原理的主要依据。
2、工作电压:电池在工作状态下,电池正负极之间的电势差,又称负载电压。工作电压<开路电压,因为电池放电工作状态下,必须克服内阻。
3、放电截止电压:电池充满电后进行放电,放完电时达到的电压。若继续放电则为过度放电,对电池的寿命和性能有损伤。
单一电池电压值中,锂电池比较高,这也是锂电池作为动力电池主要原因之一。
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锂离子电池在汽车方面得应用,需要追溯到19世纪。
电池与车辆的结合,在19世纪中至20世纪前期达到顶峰。1900年在美国上牌的汽车当中,电动汽车占比38%,是汽油汽车的将近2倍。然而,汽油内燃机的快速崛起,让初期发展的电动汽车完全没有了竞争力。随着石油提炼技术的提升、油站建设的铺开,一个中心化的汽车补能网络建立而成。
由于电池储能能力的孱弱,只有数十公里的电动汽车纵使拥有尼古拉·特斯拉这种远程输电大神打造的去中心化补能网络助力也无力回天。
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锂离子启动电池参数之充放电倍率(C):
表示充放电电流大小,数值上等于额定容量的倍数。充放电倍率=充放电电流÷额定容量,用“C”表示。
其他参数:
1、循环寿命:经历一次充放电称为一个周期或一次循环,电池在反复充放电后,容量会逐渐下降,在一定的放电条件下,电池容量降至80%时,电池所经受的循环次数就是循环寿命。
2、自放电:电池在储存过程中,容量会逐渐下降,其减少的容量与电池容量的比例,称为自放电率。用“%/月”表示。自放电率越低,贮存性能越好。
3、内阻:指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。
内阻大,内耗大,加速衰减,限制大倍率充放电;内阻小,寿命和倍率都会更好。
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