鋰動(dòng)力電池未來展望

王曉文 李雪 梁姣利

摘 要：鋰動(dòng)力電池作為新型高能電池，比起傳統(tǒng)的電池來說其運(yùn)用的范圍更廣，產(chǎn)生的影響力更深遠(yuǎn)，它本身具有能量高、貯存壽命長、工作溫度范圍寬等優(yōu)勢，讓它能夠在民用與軍用中得到高度的重視，它的出現(xiàn)也在改變著人們的生活，促進(jìn)信息化時(shí)代的飛速發(fā)展，因此，鋰動(dòng)力電池在未來還存在著很廣的發(fā)展空間。本文就針對(duì)鋰動(dòng)力電池在未來的發(fā)展進(jìn)行客觀的展望分析。

關(guān)鍵詞：鋰動(dòng)力電池；現(xiàn)狀；發(fā)展

鋰動(dòng)力電池是20世紀(jì)所研發(fā)出來的新型高能電池，它從誕生開始就在不同的領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，尤其是在民用與軍工領(lǐng)域的運(yùn)用比較廣泛，在日常生活中可以作為攝像機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦等電池，比起傳統(tǒng)的電池有著明顯的趨勢，在性能方面更穩(wěn)定長久。除此以外，新能源汽車也運(yùn)用了鋰動(dòng)力電池，以此來代替汽油被運(yùn)用，也是未來發(fā)展中主要的動(dòng)力電源。

一、鋰動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀

鋰動(dòng)力電池目前來說在新能源領(lǐng)域有著不容小覷的發(fā)展，尤其是在移動(dòng)智能化設(shè)備方面應(yīng)用的比較廣泛，給人們的生活帶來了許多的便利，之所以能被運(yùn)用在此與它自身的特性有著直接性的關(guān)系。鋰動(dòng)力電池最初是被運(yùn)用于心臟起搏器上，它自身自放電率比較低，放電時(shí)電壓平穩(wěn)，比較適合為心臟起搏器提供動(dòng)力支持。這樣的特性可以支持心臟起搏器長久的放在人的身體里為其提供可能。鋰動(dòng)力電池一般來說都是作為集成電路電源，它有著比3.0伏電壓高的標(biāo)稱電壓，因此常被用作手機(jī)、計(jì)算機(jī)、照相機(jī)等電子產(chǎn)品中，使其可以更加的方便實(shí)用。

鋰動(dòng)力電池在電子產(chǎn)品中的發(fā)展比起傳統(tǒng)電池來說有著更多的優(yōu)勢與特色，比如說用作替換筆記本電腦電池組的替換品，當(dāng)電池組出現(xiàn)問題時(shí)，在檢修時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的只是個(gè)別的電池，但是卻不能只替換個(gè)別電池，這樣對(duì)電腦的使用也是不好的，這時(shí)最佳的就是替換成單節(jié)的鋰電池，不但能保證計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行還能延長電池的使用壽命。鋰動(dòng)力電池的電能存儲(chǔ)量高于傳統(tǒng)電池，簡單的以一個(gè)微型高亮手電筒為例，用單節(jié)鋰電池作為主要的電能，不但不占地方，同時(shí)也攜帶方便亮度超高，若是平均每晚只使用半個(gè)小時(shí)，可以使用兩個(gè)月的時(shí)間不用充電。這樣的性能，不但節(jié)省了電能的損耗，還提高了利用的價(jià)值。

二、鋰動(dòng)力電池在未來發(fā)展的淺析

鋰動(dòng)力電池比起傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池來說有著明顯的優(yōu)勢，簡單的來說它的體積小、重量輕、比能量大、循環(huán)壽命長等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)讓鋰動(dòng)力電池使用的范圍更廣，只有對(duì)這些特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析才能使其在未來有著更廣闊的發(fā)展。

（一）單體電池工作電壓高

鋰動(dòng)力電池單體電池工作電壓可以高達(dá)3.7伏，是傳統(tǒng)的鉛酸電池的2倍，是鎳鎘電池的3倍，這樣的特點(diǎn)是其能量高的一個(gè)重要原因。在需要?jiǎng)恿﹄姵亟M時(shí)，鋰動(dòng)力電池單體電池組成的電池組比傳統(tǒng)的電池組串聯(lián)數(shù)目要少很多，但是能量的供應(yīng)上面卻不會(huì)低于傳統(tǒng)電池組，甚至優(yōu)于傳統(tǒng)電池組。組成電池組的要求就是單體電池必須保持一致，數(shù)量越多對(duì)于保持一致性的要求就越高，對(duì)整個(gè)電池組的使用壽命就越難把握，在實(shí)際的使用過程中若是出現(xiàn)問題，一般都是其中的一兩個(gè)單體電池出現(xiàn)異常，由此導(dǎo)致整個(gè)電池組不能正常的使用。這樣就可以了解到為什么48伏的鉛酸電池要比36伏的鉛酸電池反饋要高了，如此一對(duì)比就可以發(fā)現(xiàn)同樣是36伏的電池需求，鋰動(dòng)力電池需要的數(shù)量為10個(gè)單體，而鉛酸電池則需要18個(gè)單體才能滿足。在使用上大大的節(jié)省了空間與制作的成本，在未來的發(fā)展中符合節(jié)能環(huán)保的需求，也能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

（二）重量輕、比能量大

以150Wh/Kg為基準(zhǔn)，鋰動(dòng)力電池是鎳氫電池的2倍、鉛酸電池的4倍，但是它的重量卻是相同能量的鉛酸電池的三分之一或者四分之一，由此可以看出在在能源的消耗上鋰動(dòng)力電池要相對(duì)比較少，但是儲(chǔ)存的能量卻不少，這樣在很大程度上也節(jié)約了成本的投入。目前，為了響應(yīng)節(jié)能環(huán)保的要求，大量的電動(dòng)自行車被投放到市場，電動(dòng)車重量來源就在于所使用的電池重量。為了能帶動(dòng)電動(dòng)車的正常使用，鋰電池需要的重量為2.2～4公斤，而鉛酸電池則需要12～20公斤的重量，也就是說鋰電池的總重量只是鉛酸電池的四分之一或者三分之一，這樣的重量會(huì)讓電動(dòng)車整體的重量變輕。在相同的電壓、相同容量的情況下，鋰電池的使用行程比起鉛酸電池來說更長，可以將普通電動(dòng)車的重量控制在8～27公斤之間，如此的重量更適合老人與女士的使用。當(dāng)女士與老人都能輕松的搬動(dòng)電動(dòng)車時(shí)，那么電動(dòng)車的使用就會(huì)更加的輕便，推廣度就會(huì)更高。

（三）體積小、循環(huán)壽命長

以400Wh/L為例，鋰動(dòng)力電池的體積只是鉛酸電池的二分之一或者三分之一，這樣的體積更方便對(duì)其進(jìn)行各種設(shè)計(jì)，無論是使用空間還是性能方面都有著明顯的優(yōu)勢。若是傳統(tǒng)的鉛酸電池受其自身的體積與重量的限制，對(duì)于設(shè)計(jì)師來說設(shè)計(jì)的空間也相當(dāng)?shù)木窒?，可發(fā)揮的空間并不大，那么在設(shè)計(jì)的時(shí)候就會(huì)套用既有的模式?jīng)]有什么創(chuàng)新，就比如現(xiàn)階段的電動(dòng)自行車，無論是結(jié)構(gòu)還是性能基本都是“雷同”的，并沒有什么優(yōu)勢可以凸顯。若是采用鋰動(dòng)力電池則不同，無論是電動(dòng)車的外形還是性能等方面可發(fā)揮的空間都比較多，設(shè)計(jì)師能夠根據(jù)其體積、重量來設(shè)計(jì)一些迷你、可愛但性能不錯(cuò)的電動(dòng)車，這樣也更容易被大眾群體所接受，在發(fā)展方面有著更加廣闊的空間。這樣的體積與重量也會(huì)使得其在電子產(chǎn)品的發(fā)展中占據(jù)優(yōu)勢。

三、總結(jié)

綜上所述，鋰動(dòng)力電池比起傳統(tǒng)的電池有著自身明顯的優(yōu)勢，作為新能源中重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)品，可以說在未來有著很廣闊的發(fā)展前景，基本上都是與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的領(lǐng)域，比如智能手機(jī)電池、照相機(jī)等，這些都是需要鋰動(dòng)力電池的支持來進(jìn)行運(yùn)行的。鋰動(dòng)力電池在未來的應(yīng)用范圍還會(huì)更加的廣泛，對(duì)人們生活的影響也會(huì)更加的深遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鵬博，鄭俊超.鋰離子電池的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].自然雜志，2017，39（04）：283-289.

[2]趙桐.新型電池發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].當(dāng)代化工研究，2016（09）：121-122.

作者簡介：第一作者王曉文（1985-），男，山西河曲人，碩士，中級(jí)工程師；第二作者李雪（1986-），女，山西霍州人，碩士，中級(jí)工程師，研究方向：新能源材料技術(shù)研究；第三作者梁姣利（1989-），女，陜西渭南人，碩士，講師，研究方向：新能源材料技術(shù)研究。