锂离子电池的应用

1、锂离子电池的应用 锂离子电池是锂离子电池是20世纪开发成功的新世纪开发成功的新型高能电池。锂离子电池研究始于型高能电池。锂离子电池研究始于20世世纪纪8090年代进入产业化阶段，并飞速发年代进入产业化阶段，并飞速发展。锂离子电池由于比能量高、体积小、展。锂离子电池由于比能量高、体积小、无维护、环境友好而受到各行业的青睐，无维护、环境友好而受到各行业的青睐，正逐步从手机、笔记本电脑的应用走向正逐步从手机、笔记本电脑的应用走向电动自行车、电动汽车等。随着技术进电动自行车、电动汽车等。随着技术进步和新能源产业的发展，大容量锂离子步和新能源产业的发展，大容量锂离子电池技术和产业发展非常迅电池技术和产业

2、发展非常迅 猛已经成为国际上大容量电池的主猛已经成为国际上大容量电池的主 流。流。锂电池应用锂电池应用国民经济中的应用国民经济中的应用 一、铁路客车上的应用一、铁路客车上的应用 中国铁路事业飞速发展，从早期的中国铁路事业飞速发展，从早期的22型车型车发展到现在的高速动车组，沿用铅酸蓄电发展到现在的高速动车组，沿用铅酸蓄电池和镉镍碱性蓄电池已经无法满足社会各池和镉镍碱性蓄电池已经无法满足社会各方面的要求。铅酸、镉镍碱性蓄电池的生方面的要求。铅酸、镉镍碱性蓄电池的生产、使用和销毁过程中都会产生大量重金产、使用和销毁过程中都会产生大量重金属铅、镉等离子，严重破坏生态环境，且属铅、镉等离子，严重破坏生

3、态环境，且能通过水、空气和食物进入人体内，影能通过水、空气和食物进入人体内，影 响人的健康。响人的健康。 锂电池在铁路客车上的应用研究锂电池在铁路客车上的应用研究”项目被上海铁路局评项目被上海铁路局评为科技进步三等奖。产品为科技进步三等奖。产品48V/60AH铁路用锂离子电池铁路用锂离子电池组已于组已于2009年年8月起在上海至黄山的列车上进行了扩大月起在上海至黄山的列车上进行了扩大试验。经过一年多时间的运行，其特有高安全性和浮充试验。经过一年多时间的运行，其特有高安全性和浮充寿命特性，完全满足车辆要求，实现了与现用寿命特性，完全满足车辆要求，实现了与现用48V60Ah铁路客车用蓄电池进行直接

4、互换。铁路客车用蓄电池进行直接互换。 下表下表1是是40 Ah的超高倍率全烧结式镉镍电池和的超高倍率全烧结式镉镍电池和40 Ah锂离子电池性能比较表。锂离子电池性能比较表。 DC 600 V客车电池系统采用锂离子电池，客车电池系统采用锂离子电池，由独立的由独立的25.6 V/40Ah锂离子电池模块锂离子电池模块串并联组成串并联组成110 V/120Ah电池组。图表电池组。图表数据数据计算：同容量锂离子电池的质量、数据数据计算：同容量锂离子电池的质量、体积只有镉镍电池的体积只有镉镍电池的1/3左右；低温不同左右；低温不同倍率放电性能，锂离子电池大大优于镉镍倍率放电性能，锂离子电池大大优于镉镍电池

5、；锂离子电池充电不需要温度补偿等电池；锂离子电池充电不需要温度补偿等优点得到社会的关注和研究！优点得到社会的关注和研究！- 锂离子电池在铁路客车上的应用研究；苑丰彪，杨君锂离子电池在铁路客车上的应用研究；苑丰彪，杨君 （唐山轨道客车有限责任公司研发中心（唐山轨道客车有限责任公司研发中心, 河北唐山）河北唐山） EV车的应用车的应用 呼唤采用呼唤采用“绿色绿色”电池为动力的电池为动力的EV车。为此车。为此,世世界各先进国家如美国、日本、德国、法国等积极界各先进国家如美国、日本、德国、法国等积极开展了开展了EV车的研究试制工作。美国早在车的研究试制工作。美国早在90年代年代初就成立了初就成立了“先

6、进电池联合会先进电池联合会(US-ABC)”负责负责为为EV车提供电池。车提供电池。 为扶持为扶持EV车用电池车用电池(主要是锂离子主要是锂离子 电池电池)的研制的研制,先后投资先后投资2.6亿美元亿美元, 其中向美国其中向美国SAFT公司投资公司投资1180 万美元万美元,用以开发锂离子电池用以开发锂离子电池,向加拿大魁北克公向加拿大魁北克公司投入司投入8500万美元万美元,用以开发锂离子电池和锂聚用以开发锂离子电池和锂聚合物电池合物电池;另外另外,还向美国还向美国Duracell及其合作伙伴及其合作伙伴德国德国Varta公司投入了公司投入了1450万美元万美元,开发以开发以LiMn2O4为

7、正极的锂离子动力电池。日本政府为正极的锂离子动力电池。日本政府 投资了投资了1亿美元亿美元,并制定了一项叫做并制定了一项叫做LIBES的计划的计划, 开发用于开发用于EV车。车。德固赛正致力于开发新材料以应用于锂离子电池德固赛正致力于开发新材料以应用于锂离子电池生产，从而使起动电池仅重生产，从而使起动电池仅重2.5千克。目前，这千克。目前，这一新型电池已在标准严苛的赛车场上亮相，应用一新型电池已在标准严苛的赛车场上亮相，应用于英国莲花汽车公司的新一代莲花赛车上于英国莲花汽车公司的新一代莲花赛车上 北大先行科技产业采用磷酸铁锂北大先行科技产业采用磷酸铁锂正极材料的动力电池首次应用于正极材料的动力

8、电池首次应用于奥运大巴奥运大巴 奔驰及宝马奔驰及宝马09年将推出锂年将推出锂电池混合动力车！电池混合动力车！ 梅塞德斯梅塞德斯-奔驰汽车公司与宝马汽车公司在日内瓦奔驰汽车公司与宝马汽车公司在日内瓦国际车展上展出了国际车展上展出了S400 BlueHubrid混合动力车型，混合动力车型，并宣布将在并宣布将在2009年实现量产。年实现量产。 丰田汽车日前开始批量生产车载锂离子充丰田汽车日前开始批量生产车载锂离子充电电池，用于电电池，用于2003年年2月份上市的小型车月份上市的小型车“Vitz”的型号的型号 二、移动通讯行业二、移动通讯行业 随着移动通讯、数码产品、笔记本电脑等的飞速随着移动通讯、数

9、码产品、笔记本电脑等的飞速发展和大量锂离子电池作为能源使锂离子电池市发展和大量锂离子电池作为能源使锂离子电池市场急剧扩张。场急剧扩张。笔记本用锂电池笔记本用锂电池 索爱手机电池索爱手机电池 各种高科技产品各种高科技产品国防中的应用国防中的应用 随着经济的发展，锂离子电池作为军事装备中随着经济的发展，锂离子电池作为军事装备中的电源广泛得到应用，主要包括动力车起动电的电源广泛得到应用，主要包括动力车起动电池、无线通讯电台电源池、无线通讯电台电源(过去主要是干电池、过去主要是干电池、 可充锌银和可充锌银和Cd-Ni电池电池)、特种兵器使用的电池、特种兵器使用的电池, 所谓特种兵器电源所谓特种兵器电源

10、,如水中兵器电源如水中兵器电源(包括鱼雷、包括鱼雷、水雷和声纳干扰器等水雷和声纳干扰器等),微型无人驾驶侦察飞机微型无人驾驶侦察飞机动力电源动力电源(包括摄录相装置电源包括摄录相装置电源)、带引信装置、带引信装置的预埋式各种地雷电源等。此外的预埋式各种地雷电源等。此外,诸如激光瞄准诸如激光瞄准器、夜视器、飞行员器、夜视器、飞行员(包括宇航员包括宇航员)救生电台电救生电台电源、船示位标电源等等。除特种兵器以一源、船示位标电源等等。除特种兵器以一 次锂电池为首选电源外次锂电池为首选电源外,其他装备均可采用锂离其他装备均可采用锂离 子电池作电源。子电池作电源。 在航天事业中在航天事业中,锂离子电池同

11、太阳能电池联合组锂离子电池同太阳能电池联合组成供电电源成供电电源,从其具有的性能特性看从其具有的性能特性看(如自放电率如自放电率小、无记忆效应、比能量大、循环寿命长等小、无记忆效应、比能量大、循环寿命长等),这这个电源将比原用个电源将比原用Cd-Ni电池或电池或Zn-Ag2O电池组电池组成的联合供电电源要优越得多。特别是从小型化、成的联合供电电源要优越得多。特别是从小型化、轻量化角度看轻量化角度看,对航天器件是相当重要的。因为对航天器件是相当重要的。因为航天器件的质量指标航天器件的质量指标,往往不是按千克计算的往往不是按千克计算的,而而是按克计算的。这方的应用已有报道是按克计算的。这方的应用已

12、有报道,例如将锂例如将锂离子电池作为离子电池作为Teledesic通信卫星的供电电源。通信卫星的供电电源。 据报道据报道,美国美国Alliant技术系统公司已签署了一项技术系统公司已签署了一项投资投资590万美元开发海军水下运载工具用聚合物万美元开发海军水下运载工具用聚合物锂离子电池的协议锂离子电池的协议,以取代目前海军水下运载工以取代目前海军水下运载工具具,如如MK-30靶雷、靶雷、MK-8SDV(封闭运载工具封闭运载工具)和和ASDS(先进封闭运载工具先进封闭运载工具)中使用的中使用的Zn/Ag2O电池。据称电池。据称,海军目前使用海军目前使用Zn/Ag2O电池的费用电池的费用每年不少于每年不少于500万美元。因为万美元。因为Zn/Ag2O电池有电池有限的循环和湿贮存寿命限的循环和湿贮存寿命,必须在必须在1218个月更换个月更换一次一次,而锂离子电池的寿命则较之长十几倍而锂离子电池的寿命则较之长十几倍 随着随着“老一代老一代”可充电池可充电池(如如Cd/Ni)的逐步