鋰離子電池主要的特點有哪些?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-10-18 05:43
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高能量密度:因電極材料不同而不同,按質(zhì)量計算,可達150~200Wh/kg(540~720kJ/kg);按體積計算,可達250~530Wh/L(0.9~1.9kJ/cm3)。[2]
開路電壓高:因電極材料不同而不同,可達3.3~4.2V。
輸出功率大:因電極材料不同而不同,可達300~1500W/kg(@20秒)。[1][與來源不符]
無記憶效應:磷酸鐵鋰鋰離子電池無記憶效應,電池在未放空電的情況下可隨時充放電,使用維護簡便。
低自放電:<5%~10%/月。智能鋰離子電池由于有內(nèi)建的監(jiān)測電路,這個監(jiān)測電路的工作電流甚至高于自放電電流。
工作溫度范圍寬:可在-20℃~60℃之間正常工作。
充、放電速度快
因此,鋰離子電池廣泛應用于消費電子產(chǎn)品、軍用產(chǎn)品、航空產(chǎn)品等。
鋰離子電池(Lithium-ion battery)是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。鋰離子電池使用一個嵌入的鋰化合物作為一個電極材料。目前用作鋰離子電池的正極材料主要常見的有:鋰鈷氧化物(LiCoO2)、錳酸鋰(LiMn2O4)、鎳酸鋰(LiNiO2)及磷酸鋰鐵(LiFePO4)。同時,鋰離子電池也具有如下缺點:
(1)不耐受過放:過放電時(電壓小于3.0V時放電),過量嵌入的鋰離子會被固定于晶格中,無法再釋放,導致壽命縮短,深度放電更可能使電池損壞。所以使用至極低電量是損傷電池的行為,但只要回充至高電壓數(shù)次有可能再度活化電池的最大蓄電量。
(2)不耐受過充:過充電時,電極脫嵌過多鋰離子,又沒有及時得到補充,長久可導致晶格坍塌,從而不可逆的降低了儲電量。因而鋰電池必須經(jīng)常使用,避免保持滿電狀態(tài)和持續(xù)插上充電器接頭,要定時適當?shù)氖箖?nèi)儲的電子流動,保養(yǎng)電池長期的健康。
(3)衰老怕熱:與其它充電電池不同,鋰離子電池會在使用循環(huán)中不可避免的自然緩慢衰退,就算是儲放著不使用,容量也會減少,這其實與使用次數(shù)無關(guān)(除非是過度充放的循環(huán)導致的晶格損失,這樣的衰老過程稱之為損耗較為合適),而與溫度有關(guān)。
可能的機制是內(nèi)阻逐漸升高,所以,在工作電流高的電子產(chǎn)品更容易體現(xiàn)熱衰現(xiàn)象,另外也要避免外部氣溫所帶來的影響。用鈦酸鋰取代石墨,似乎可以延長壽命。儲存電池的溫度與容量永久損失速度的關(guān)系如下:
1、鋰電池電壓平臺高:單體電池的平均電壓為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、具有高儲存能量密度:相對其他電池而言鋰電池能量密度很高,目前已達到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、使用壽命相對較長:鋰電池的使用壽命可達到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*紀錄可達1000次。
4、具備高功率承受力:電動車鋰電池用的磷酸亞鐵鋰離子電池*充放電倍率可以達到15C-30C,這非常適合動力汽車高強度的啟動和加速。
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,室溫下滿電存儲一個月的自放電率約10%左右,而同等條件下鎳鎘為25~30%、鎳氫為30~35%。
6、無記憶效應:這意味著鋰離子電池可以隨時充放電,而不必像鎳氫、鎳錫電池一樣,必須要等到電量耗盡。
7、高低溫適應性強:鋰電池可在-20℃--60℃的環(huán)境下使用,經(jīng)過工藝上的處理,可以在-45℃環(huán)境下使用。
8、綠色環(huán)保:不論生產(chǎn)、使用和報廢都不含有也不產(chǎn)生鉛、汞、鎘等有毒重金屬物質(zhì)。
9、鋰離子電池的主要原材料鋰、錳、鐵、釩等在我國都是富產(chǎn)資源;生產(chǎn)基本不消耗水,對水之源稀缺的國家十分有利。
















