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負極材料
負極通常采用石墨或其他碳材料。充電時,鋰離子從正極脫出,穿過電解質(zhì)嵌入負極碳層的微孔中;放電過程則相反。石墨具有成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、循環(huán)性能好等優(yōu)點,是商業(yè)化應(yīng)用成熟的負極選擇,與磷酸鐵鋰正極搭配實現(xiàn)了佳的綜合性能。
電解質(zhì)與隔膜
電解質(zhì)是溶解了鋰鹽的有機溶劑,負責(zé)在正負極之間傳導(dǎo)鋰離子。隔膜則是置于正負極之間的多孔絕緣薄膜,允許離子通過的同時防止電子導(dǎo)通和內(nèi)部短路。其性能直接影響電池的倍率、溫度和安全性。隔膜能在過熱時閉孔,切斷離子傳輸以提升安全。
其他組件
電池還包括鋁箔和銅箔集流體,分別用于收集正負極的電流。外殼提供機械保護和密封環(huán)境。安全閥可在內(nèi)部壓力異常時泄壓,防止爆炸。這些組件與電極材料、電解液和隔膜共同封裝成電芯,多個電芯再通過串并聯(lián)組成電池包,用于各種應(yīng)用。
其他應(yīng)用
還廣泛應(yīng)用于電動船舶、工程機械、替代鉛酸電池的啟停電池、通信基站后備電源、數(shù)據(jù)中心UPS、電動工具、低速電動車等領(lǐng)域。凡是對安全性、循環(huán)壽命要求高,對能量密度要求次之的場景,都是其潛在市場,應(yīng)用邊界不斷擴展。
便攜式設(shè)備
雖然能量密度低于鈷酸鋰電池,但在一些對安全有要求的特定便攜設(shè)備中也有應(yīng)用,如醫(yī)療設(shè)備、戶外電源站(便攜儲能電源)等。隨著其成本下降和性能優(yōu)化,正在逐步侵蝕部分傳統(tǒng)小型鋰電市場,為用戶提供更安全的選擇。
在儲能系統(tǒng)中的作用
在儲能系統(tǒng)中,它如同一個的“電力銀行”。通過充放電操作,實現(xiàn)電能在時間上的轉(zhuǎn)移,平衡電力供需矛盾。它能夠平滑可再生能源發(fā)電的波動性,提高電網(wǎng)對綠色能源的消納能力,增強電網(wǎng)的穩(wěn)定性和靈活性,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。
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