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美国的电动汽车制造商特斯拉(Tesla)正在内华达州兴建一座巨型电池工厂:Gigafactory,为其电动汽车提供电力。设计年产量50GW.h。预计2017年投产,2020年达产。
50GW.h是什么意思?就是电池的总功率,就是相当于50台100兆瓦的发电机组的容量。即使效率较高的电厂,也相当于每个小时耗标准煤一万五千吨。所以说50GW.h的容量是一个相当大的规模。
这种电池采用的是锂电池技术,跟我们手机和笔记本电脑里用的电池是一个样,只是用在汽车上功率和电压不同,需要许多节电池来串联(满足电压)和并联使用(满足电流和功率)。
再具体一点,特斯拉目前采用的是日本松下(Panasonic)18650型号的钴酸锂电池技术。特斯拉Model 3还拟采用电功率密度更高的20700钴酸锂电池。
不管使用什么型号,只要是锂电池就要用锂,这是怎么也绕不过去的。而这却是一个坎儿。
二、锂电池的分类
实际上锂电池有两种,一种可以是真正的锂电池,叫作锂原电池,用锂金属做成,一次使用,不能再充。还有一种就是锂聚合物电池,叫作锂离子电池。我们通常使用的就是后者,可充电。本文的锂电池都是指锂离子电池。
锂电池主要有四大组件:正极,负极,电解液和隔膜。正极是由锂晶体组成的,电解液里也有锂。隔膜把正负极隔开。当充电的时候,锂离子就会在电解液力穿过隔膜从一边到另外一边,放电的时候就又回来。正负极就相当于房子,锂离子就在充电和放电中来回搬家。
锂离子电池结构
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