鋰離子電池工作原理和優(yōu)點(diǎn)有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-03 10:00
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鋰離子電池工作原理
鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，沒(méi)有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過(guò)程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌（習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負(fù)極用插入或脫插表示）。在充放電過(guò)程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。
當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過(guò)程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。
鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)
1、鋰電池電壓平臺(tái)高：?jiǎn)误w電池的平均電壓為3.7V或3.2V，約等于3只鎳鎘電池或鎳氫電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池組。
2、具有高儲(chǔ)存能量密度：相對(duì)其他電池而言鋰電池能量密度很高，目前已達(dá)到460-600Wh/kg，約為鉛酸電池的6～7倍。這就意味著在相同電荷容量下，鋰電池重量更輕。據(jù)計(jì)算相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/5～1/6。
3、使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)：鋰電池的使用壽命可達(dá)到6年以上。以磷酸亞鐵鋰為正極的鋰電池為例，在1C充放電倍率下，循環(huán)周期的*紀(jì)錄可達(dá)1000次。
4、具備高功率承受力：電動(dòng)車鋰電池用的磷酸亞鐵鋰離子電池*充放電倍率可以達(dá)到15C-30C，這非常適合動(dòng)力汽車高強(qiáng)度的啟動(dòng)和加速。
5、自放電率很低。自放電率是鋰離子電池*突出的優(yōu)越性之一，室溫下滿電存儲(chǔ)一個(gè)月的自放電率約10％左右，而同等條件下鎳鎘為25～30％、鎳氫為30～35％。
6、無(wú)記憶效應(yīng)：這意味著鋰離子電池可以隨時(shí)充放電，而不必像鎳氫、鎳錫電池一樣，必須要等到電量耗盡。
7、高低溫適應(yīng)性強(qiáng)：鋰電池可在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過(guò)工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用。
8、綠色環(huán)保：不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢都不含有也不產(chǎn)生鉛、汞、鎘等有毒重金屬物質(zhì)。
