④自放电率低。锂离子电池月自放电率仅为6%~8%,远低于镍镉电池(25%~30%)和镍氢电池(15%~20%)。
⑤无记忆性。可以根据要求随时充电,而不会降低电池性能。
⑥对环境无污染。锂离子电池中不存在有害物质,是名副其实的“绿色电⑦能够制造成任意形状。
锂离子电池具有以下缺点。
①成本高。主要是正极材料 LiCoO2的价格高。
②必须有特殊的保护电路,以防止过充。
4.新体系动力电池。
在国家的动力电池发展规划中,近中期,在优化现有体系锂离子动力电池技术、满足新能源汽车规模化发展需求的同时,以开发新型锂离子动力电池为重点,提升其安全性、一致性和寿命等关键技术,同步开展新体系动力电池前瞻性研发中远期,在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时,重点研发新体系动力电池显著提升能量密度,大幅度降低成本,实现新体系动力电池实用化和规模化应用由此可见,新体系动力电池是未来的发展方向。
新体系电池主要是指固态电池、锂硫电池和金属空气电池。
(1)固态电池固态电池是一种使用固体正负极和固体电解质,不含有任何液体,所有材料都由固态材料组成的电池,如固态锂离子电池。
液态锂离子电池被人们形象地称为“摇椅式电池”,摇椅两端为电池正负两极,中间为液态电解质,而锂离子就像优秀的运动员,在摇椅的两端来回奔跑在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中,完成电池的充放电过程。固态锂离子电池的原理与液态锂离子电池相同,只不过其电解质为固态,电池体积大大降低,能量密度得到提高,如图4-27所示。
液态锂离子电池具有7大缺点,如图4-28所示。
(2)锂硫电池锂硫电池是锂电池的种,尚处于试验阶段。锂硫电池是以硫作为电池正极、金属锂作为负极的一种锂电池,如图4-30所示。利用硫作为正极材料的锂硫电池,硫的理论比容量和电池理论比能量分别达到了1675mA·hg和2600W·h/kg,是目前锂离子电池的3~5倍。单质硫在地球中储量丰富,价格低廉,环境友好,是一种非常有前景的锂电池,有望应用于动力电池、便携式电子产品等领域(3)金属空气电池金属空气电池是以电极电位较低的金属如锌、铝、镁铁等作负极,以空气中的氧或纯氧作正极的活性物质,主要有锌空气电池、铝空气电池、镁空气电池等,如图4-31所示金属空气电池具有比能量高、价格便宣、性能稳定等特点。