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锂电材料不断产生 锂电池未来会更精彩

近日，2019年诺贝尔化学奖颁给了美国德州大学奥斯汀分校约翰·古迪纳夫、美国纽约州立大学宾汉姆分校斯坦利·威廷汉和日本旭化成株式会社吉野彰三人，以表彰他们对锂离子电池研发的贡献。那么，锂电池是如何研发出来的？未来的发展将会怎样？

1 没有锂电池就没有移动智能生活

我们早已生活在一个“可充电的世界”，但真正带来电子设备便携化，开启了现代移动生活的则是锂电池。可以说，如果没有锂电池，就没有我们现在的移动智能生活。

锂电池因重量轻、可充电、功能强大且便携，被广泛应用于从手机到笔记本电脑等各个领域。它在全球范围内用于为便携式电子设备供电，我们使用这些便携式电子设备通讯、工作、学习和娱乐。

锂电池还促进了长续航电动汽车的开发以及来自可再生能源（例如太阳能和风能）的能量存储，为实现一个无线（可移动）、无化石燃料的社会打下基石。可以说，锂离子电池作为能源存储器件，彻底地改变了人类的生活。

此次诺贝尔化学奖授予三位锂电领域的科学家，是对每一位为锂电池从无到有、从实验室走向商业化做出贡献的锂电从业者的认可，是对仍在从事锂电研究和志在继续推动清洁、便携社会发展的人们的激励。

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锂电池充电电路及保护电路方案设计

锂电池特性

首先，芯片哥问一句简单的问题，为什么很多电池都是锂电池?

锂电池，工程师对它都不会感到陌生。在电子产品项目开发的过程中，尤其是遇到电池供电的类别项目，工程师就会和锂电池打交道。

这是因为锂电池的电路特性决定的。

众所周知，锂原子在化学元素周期表中排在第三位，包含3个质子与3个电子，其中3个电子在锂原子核内部的分布对它的化学与物理特性起到决定性作用。

元素周期表

锂原子核外层的3个电子，只有外层的1个电子是自由电子，另外2个电子不属于自由电子，也就是不参与锂原子的电子性能。

为什么会选用锂元素作为电池的材料呢?

这是因为，锂原子虽然外层只有1个电子，但它的相对原子质量却只有7。换句话说，在相同的质量密度条件下，锂原子所带的电能是多的。

以铝元素为例进行对比，可以直观的得出结论。

铝元素，在元素周期表排在13位，外层自由移动的电子数是3，相对原子质量是27。

也就是如果用质量为27的铝元素制造电池，它的电能是3;

如果用相同质量为27的锂元素制造电池，它的电能是27*(1/7)，大约为3.86。

显然，在电能方面，锂元素的3.86是要超过铝元素的3。这就是为什么锂电池如此受欢迎的原因理论解释。

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氢燃料概述 – 原理概念及应用

氢燃料电池严格意义上来说丌能称作为“电池”，而是一种被称为“质子交换膜”的发电技术，实际效果更接近于一台发电机。它将氢气和氧气通过质子交换膜催化后逆电解进行发电，其本身幵无法蓄电，发的电随发随用，无需燃烧，除了水和二氧化碳以外没有任何排放物。这种电池具备能量转换效率高、噪音低、无污染、寿命长、启劢迅速、比功率大和输出功率可随时调整等性能优势。燃料电池在很多领域已经开始应用。比如早期的航空航天劢力应用，早将燃料电池作为航空航天主要能源方式的可追溯到上世纪50年代美国NASA的阿波罗登月计划，后来燃料电池逐步由航空航天、边远地区发电等领域向商用领域过渡，目前占比的应用之一是是发电或辅助备用电源发电，例如美国很多数据中心将燃料电池作为备用电能使用。

银锌蓄电池

银锌蓄电池是一种碱性蓄电池，突出优点是体积小、重量轻、容量大。例如15XYG-45型银锌蓄电池的重量只有12HK-28型电池的60%，而容量则为它的1.7倍。银锌蓄电池还有放电电压平稳和自放电小等优点，银锌蓄电池的缺点是寿命短，容易产生内部短路故障，而且造价很高。这种电池是由一系列圆形锌片和银片相互交迭而成的装置，在每一对银片和锌片之间，用一种在盐水或其他导电溶液中浸过的纸板隔开。银片和锌片是两种不同的金属，盐水或其他导电溶液作为电解液，它们构成了电流回路。这是一种比较原始的电池，是由很多银锌电池连接而成的电池组 锂电池电压检测电路，瑞斯新能源欢迎来电咨询。

LG化学在南京的工厂已经处于高水平运行，今年早些时候，这家韩国企业集团宣布将投资1.2万亿韩元(10亿美元)，进一步扩大工厂的生产能力。但这还不是全部，根据特斯拉的要求，预计还会有更多的电池产能扩张。

  有趣的是，韩国科技媒体援引业内人士的话说，LG化学公司也在寻求从2022年开始大规模生产NCMA电动汽车电池。据报道，这些即将上市的电池将具有更高的镍含量。

  有关LG化学与特斯拉合作的报道初出现在去年8月，当时一家美国财经媒体报道称，这家电池制造商和这家电动汽车公司正在讨论建立潜在的合作伙伴关系。如果近来自韩国的报道是准确的，两家公司的合作似乎已经得到了保证，而且两家公司似乎正在共同努力，为上海工厂生产Model 3车型打好基础。

  LG化学南京电池厂地理位置优越。该工厂位于上海以西约320公里处，这将使把电池运往上海临港工业区的特斯拉超级工厂成为一项相当简单的任务。

  首先，这两家位于中国的工厂之间的距离，远低于特斯拉在美国内华达州的锂电池工厂（为Model 3生产2170型号电池)与组装该车型的加州弗里蒙特工厂之间的距离。

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