相对于镍基电池和铅酸电池，锂离子电池具有较高的工作电压。通常情况下，镍氢电池和镍隔电池的工作电压为1.2~1.5 V，而离子电池的工作电压一般为3.2~3.8 V。工作电压高就意味着达到相同的组装电压，锂离子电池需要更少的电芯。例如组装350V电压的模组，镍氢电池需要约292 块电芯(350V/1.2V=292)，然而锂离子电池仅需要98块(350V/3.6V=98)。

    除高压与高能量密度以外，锂离子电池还具有较低的自放电率。也就是说，电池储存一段时间后，锂离子电池的容量损失要比别的电池少很多。根据锂离子电池类型不同，其平均每月自放电率大约为1%一5%容量损失分为两种: 可逆性容量损失和永久性容量损失。可逆性容量损失通过充电可恢复，而永久性容量损失则无法恢复。几乎所有的锂离子电池都有可逆性和永久性容量损失。

另外，相对于其他电池，锂离子电池具有非常好的循环寿命。铅酸电池的完全充放电循环寿命约为 300~500 圈，而离子电池则达上千次。如果电池每次仅用80%的总能量，则锂离子电池的循环寿命可高达数千次。

表 7.5 总结了目前最常用到的锂离子电池种类、电化学性能和价格等信息，包括镍钻锰三元材料(NMC)电池、镍钻铝三元材料(NCA)电池磷酸铁锂(LFP)电池、钛酸锂(LTO)电池、锰酸锂（LMO）电池以及钴酸锂（LCO）电池。

锂离子电池电芯的组成较少，只有五部分，与电芯相关的材料约10~20种(见图 7.4)。电池包括正极材料、负极材料以及相对应的集流体，正负极之间通过隔膜隔离，其主要成分为聚丙烯和聚乙烯塑料。正负极材料涂覆在集流体上与隔膜通过卷曲或叠片形成卷芯，然后装进金属壳或塑料膜内，再经过电解液注入等工序后便将金属壳或者塑料膜完全密封，随后便可移至下一个电芯工序。图 7.5 显示了锂离子电池的主要部件与成本的关系。

表7.5不同锂离子电池参数

 

磷酸铁锂离子电池

锰酸铁锂离子电池

钛酸铁锂离子电池

钴酸铁锂离子电池

镍钴铝三元锂离子

镍钴锰三元锂离子电池

英文缩写

LFP

LMO

LTO

LCO

NCA

NMC

比能量

80~130

105~120

70

120~150

80~220

140~130

能量密度

220~250

250~265

130

250~450

210~600

325

比功率(Wkg)

1400~2400

1000

750

600

1500~1900

500~3000

功率密度

4500

2000

1400

1200~3000

4000~5000

6500

电芯电压

3.2~3.3

3.8

2.2~2.3

3.6~3.8

3.6

3.6~3.7

循环寿命

1000~2000

>500

>4000

>700

>1000

>1000~4000

自放电

<1%

5%

2%~10%

1%~5%

2%~10%

1%

成本价格

400~1200

400~900

600~2000

250~450

600~1000

500~900

工作温度

-20~60C

-20~60C

-40~55C

-20~60C

-20~60C

-20~55

 

 

 

 

 

 

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