怎样检测电池容量多少
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日本研发出8倍容量锂硫电池
早在2021年,《日本经济新闻》中文版“日经中文网”就对外宣布了日本的一个大动静:在很多国家都在争相研究的电池领域,日本率先取得了进步。
关西大学与杰士汤浅公司共同研发出了一款新的轻型锂硫电池,理论容量是传统锂电池的8倍之多。
这款新电池的材质采用的是带微孔的碳粒,质能密度高于现有锂电池两倍,大概是每千克370多瓦时,极大地延长了电池的使用时间。
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《日本经济新闻》中文版“日经中文网”发布的相关报道
而此消息一出,电动汽车行业瞬间沸腾了。
原来纯电动汽车上常用的锂电池质能密度才每千克200到300瓦时,大容量新电池的诞生,标志着曾经充电难,充电时间长的电动车即将迎来新的革命。
不过对于该行业的反应,汤浅公司却淡定地表示,新电池是要用在电动飞机上的。这句话,比电动汽车行业技术革新还让人震惊。
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杰士汤浅表示要将新电池应用到电动飞机上
汤浅公司在2021年宣布造出这款新锂硫电池时,还曾放言要在2023年继续把该电池的质能密度提高到每千克500瓦时。
现在已经到了2023年,不管汤浅公司的电池有没有用到飞机上,面对日本的新能源事业崛起,其他国家都应该引起重视,尤其是我国。
在国际上,我国一直处于能源革命的前列,如果日本的新电池在世界上普及,我国的新能源技术又将何去何从呢?
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日本这款锂硫电池是其新能源领域的一种进步
锂硫电池和锂电池的区别
我们先来简单介绍一下这种电池和常见锂电池的区别吧。
市面上应用多年的锂电池是用锂金属、锂合金做电池正负极的,锂硫电池不同,它用的是硫元素做正极,金属锂做负极。
锂电池在使用和保存上都要特别小心,使用不当会发生爆炸。
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锂电池在保存和使用上需要格外注意
因为锂电池的电池芯电压高于4.2伏时,就会随着电压越高而产生危险,如果高于这个电压还在继续充电,电池内的电解液就会产生气体使得外壳鼓胀起来。电池外壳膨胀后,进入电池里的氧气和锂原子发生反应,很容易爆炸。
这种情况,相信很多人都在自己的手机电池上见过,充电过久电池会鼓起来,再不注意的话手机就爆炸了。所以,锂电池在充电的时候得特别注意电压上限问题。
而且锂电池废弃后,如果处理不当,还会对环境造成污染。
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废弃锂电池需要处理好,不然会对环境造成污染
但锂硫电池相对来说对环保比较友好,也不像锂电池那样容易爆炸。因为它的正负极跟锂电池用的材料不同,所以反应机理也不同。
锂硫电池的优点
前面有提到,锂硫电池质能密度高,使用到电子产品上,充电速度和续航时间都能得到极大的提升。那么密度高是否表示电池的重量和体积也增加了呢?
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锂硫电池的充电速度得到了极大的提升
并不是。
正是因为锂硫电池的容量是锂电池的8倍,所以反过来在电池容量相同的情况下,锂硫电池的重量和体积都会比锂电池小的多,这可以让我们日常使用的移动电子设备的体积也跟着缩小,更便于随身携带。
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锂硫电池的容量比锂电池大,相同容量下会更小更轻
而锂硫电池的这几个优势,若是放在新能源汽车上,估计会产生革命性的进步。
以电动车领先品牌特斯拉来举例,比如Model3,根据版本不同,通常的续航里程在480到675公里之间。Model3现在装的是两种锂电池:磷酸铁锂电池和三元锂电池,如果换成锂硫电池,Model3的续航里程将增加到2000多公里,这下就完全吊打所有的燃油车了。
要知道,燃油车目前正在逐步被新能源车取代,原因就是油价太贵,尾气排放污染环境等。而新能源车虽然现在的好评率也不太高,但主要原因还是电池容量低导致的续航里程短,跑长途经常会担忧路上充电的问题。
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新能源汽车的电池容量限制导致其续航里程短
如果日本的锂硫电池普及在新能源汽车上,充电和续航问题解决,那么它的销量绝对会快速翻番。
并且买家也不用过于担心价格问题,锂硫电池的造价远低于传统锂电池,因为单质硫(硫磺)在地表的储存量很丰富,日本的地理环境在这方面很有优势。
日本是个岛国,处在环太平洋火山地震带上,地质运动频繁且火山多,火山周围富含单质硫,所以做电池的材料价格很低廉,这也是日本能大量生产锂硫电池的一大先决条件。
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日本处于环太平洋火山带上,硫资源丰富
锂硫电池有这么大的好处,那它究竟能不能普及?
有人很看好锂硫电池的前景,宣称它能占领未来新能源产业的大部分市场,可这个理想未必能实现。
锂硫电池的主要缺点有:寿命短,导电性差,能耗大,并且充电过程中容易产生枝晶等等。要解决这些问题,得重新考虑电池的电解液和正极材料的选择,才能更正硫不导电的问题,和充电过程中可能出现的体积膨胀这个锂电池的通病。
当然,汤浅公司和日本关西大学Masashi Ishikawa教授在研发过程中也注意到了这个问题,所以才在材质上选择的是带微孔的碳粒,导电性也提高了不少。但是,目前的解决方法只能是相对于过往有所改善,到完全解决问题投入市场还有待继续研究。
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不同粒径硫-微孔活化碳复合电极在不同电解质中的电池性能
锂硫电池虽然不像锂电池那么容易爆炸,也不代表它不会爆炸,尤其是它的容量还那么大。
中国要着急应对吗?
那么,分析了日本的新能源技术,面对这种有利有弊,前景模糊的产品,我们该怎么做呢?是先观望一下,还是马上想应对招数?
其实也不用太着急,只要客观地看待锂硫电池的发展就好。因为如果锂硫电池真的特别好,相信马斯克为了特斯拉早就先于日本投钱生产了。
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市场会检测这种电池的性能究竟如何
而且,日本虽然在锂硫电池的研制上取得了阶段性进步,但锂硫电池并不是什么新兴产品,而是同前面提到的三元锂电池、磷酸铁锂电池属同一时代产品。从特斯拉选择这两种电池的情况也能看出,锂硫电池当年是败给了它们,只是日本不放弃,想再做些突破而已。
跟日本比,我国在锂电池方面主要研究的是磷酸铁锂电池,把这个专业研究好,同样也能在新能源领域取得一席之地,不是非要跟日本竞争锂硫电池。日本在新能源领域也一直落后于中国,现在赶一赶进度无可厚非。
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磷酸铁锂电池
如今新能源领域中有很多专利掌握在中国手里,拿新能源汽车举例,根据近两年企查查发布的数据显示,比亚迪汽车手握9426项专利,重庆长安汽车5243项,北京新能源汽车4005项;这些企业自己的发明的专利分别是4368项、1261项、934项。
我国掌握的这些新能源技术,不仅能用在电动汽车上,别的领域也能使用,所以大可不必因此焦虑。
只是在锂矿上,根据民生证券发布研究报告,中国的锂资源比较依赖进口,比较容易被人卡脖子,因此在发展新能源上,我国需要为长远问题做打算。而日本想要从锂硫电池中杀出一片天地,也还需努力。
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我国锂资源对外依赖度比较高
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堵削是19623382647 ______ 正规厂家做的电池 容量只会比标称的高. 都会留点余量.一般为10到20mAH. 你要真的想测的话,也只能是估计的测量.而且要小心注意安全.电阻要选的和你手机的差不多. 随便找个电阻对充满电(4.2V)的电池进行放电,到3.7V结束.测量电流,并记录时间. 比如你记录的电流是200mA, 放电时间是4个小时. 那么200X4=800mAh 5个小时的话 当然就是1000mAH了,当然只能估计. 因为你要保证这个过程是恒流,才能准确. 我们一般测容量都要专门的仪器.
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堵削是19623382647 ______ 一个电池准确的容量需要按照该型号电池的标准测试方法,在充满电后对电池进行放电,检测放电的电量. 如果在使用中想随时知道电池的剩余容量,这个叫电池荷电态(SOC)检测,有很多算法,每种电池的特性也不一样,可以根据开路电压计算,可以根据工作电压、工作电流计算,还有像传统的铅酸电池可以根据电解液密度的变化估算剩余容量.
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堵削是19623382647 ______ 电池容量没有那么好检测的,就比如说一个800毫安时的电池,要检测完容量的话,最少需要3个小时.要是买电池的话我建议你买飞毛腿的的,飞毛腿的电池都是实标的,因为飞毛腿有很多的系列,反正只要电池上面有标的飞毛腿的LOGO,只要是有LOGO的就是实标容量的.
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