鋰電池知識全解析：這就是鋰電池的優(yōu)勢！
來源：未知
2019-04-02 19:15
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電動車作為綠色環(huán)保的交通工具，廣受消費者喜愛。伴隨著我國城市化的快速推進(jìn)，電動車的設(shè)計也在向年輕化輕便化發(fā)展。鋰電池具備高能量密度、高電壓、壽命長、無記憶效應(yīng)，體積小等各項優(yōu)勢，比鉛酸電池更加符合電動車市場的需求，當(dāng)新國標(biāo)實施后，鋰電池或?qū)⒂瓉肀l(fā)！
鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。
鋰離子電池能量密度大，平均輸出電壓高。自放電小，每月在2%以下（可恢復(fù)）。沒有記憶效應(yīng)。工作溫度范圍寬為-20℃～60℃。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)100%，而且輸出功率大。使用壽命長。不含有毒有害物質(zhì)，被稱為綠色電池。
鋰電池的組成部分
鋼殼/鋁殼/圓柱/軟包裝系列：
（1）正極——活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰材料，電動自行車則普遍用鎳鈷錳酸鋰（俗稱三元）或者三元+少量錳酸鋰，純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。導(dǎo)電極流體使用厚度10--20微米的電解鋁箔。
（2）隔膜——一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子自由通過，而電子不能通過。
（3）負(fù)極——活性物質(zhì)為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳，導(dǎo)電集流體使用厚度7-15微米的電解銅箔。
（4）有機電解液——溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，聚合物的則使用凝膠狀電解液。
（5）電池外殼——分為鋼殼（方型很少使用）、鋁殼、鍍鎳鐵殼（圓柱電池使用）、鋁塑膜（軟包裝）等，還有電池的蓋帽，也是電池的正負(fù)極引出端。
相比鉛酸電池，鋰電池的優(yōu)勢
（1）鋰電池有很多鉛酸電池沒有的先天優(yōu)勢，譬如體積小、重量輕，因為鋰電池輕便，鋰電池容量密度高，同樣的重量體積，裝下的能量是鉛酸電池的多倍。
（2）動力強勁，行駛里程更長，同一臺車，同樣的配置，安裝鋰電池時候車子的性能比安裝鉛酸電池時候車子的性能明顯提高了一大截，比如加速性能，爬坡性能都明顯比鉛酸電池好。
（3）電池循環(huán)使用次數(shù)更多，使用壽命更長，這也是電池新國標(biāo)重點強調(diào)的一個點。一般三元鋰電，循環(huán)次數(shù)是1000次左右，按照我們現(xiàn)在的電動車一般使用情況，鋰電池至少可以使用4年，最重要的是可以循環(huán)使用，這將實現(xiàn)能源利用的最大化！
鋰離子電池的安全特性
為了確保鋰離子電池安全可靠的使用，專家們進(jìn)行了非常嚴(yán)格、周密的電池安全設(shè)計，以達(dá)到電池安全考核指標(biāo)。
（1）短路：不起火，不爆炸
（2）過充電：不起火，不爆炸
（3）熱箱試驗：不起火，不爆炸（150℃恒溫10min）
（4）針剌：不爆炸（用Ф3mm釘穿透電池）
（5）平板沖擊：不起火，不爆炸（10kg重物自1M高處砸向電池）
（6）焚燒：不爆炸（煤氣火焰燒烤電池）
鋰電池多重保護(hù)機制
（1）隔膜135℃自動關(guān)斷保護(hù)
采用國際先進(jìn)的Celgard2300PE-PP-PE三層復(fù)合膜。在電池升溫達(dá)到120℃的情況下，復(fù)合膜兩側(cè)的PE膜孔閉合，電池內(nèi)阻增大，電池內(nèi)部升溫減緩，電池升溫達(dá)到135℃時，PP膜孔閉合，電池內(nèi)部斷路，電池不再升溫，確保電池安全可靠。
（2）向電液中加入添加劑
在電池過充，電池電壓高于4.2v的條件下，電液添加劑與電液中其他物質(zhì)聚合，電池內(nèi)阻大副增加，電池內(nèi)部形成大面積斷路，電池不再升溫。
（3）電池蓋復(fù)合結(jié)構(gòu)
電池蓋采用刻痕防爆結(jié)構(gòu)，電池升溫時，電池內(nèi)部活化過程中所產(chǎn)生的部分氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達(dá)到一定程度刻痕破裂、放氣。
（4）各種環(huán)境濫用試驗
進(jìn)行各項濫用試驗，如外部短路、過充、針刺、平板沖擊、焚燒等，考察電池的安全性能。同時對電池進(jìn)行溫度沖擊試驗和振動、跌落、沖擊等力學(xué)性能試驗，考察電池在實際使用環(huán)境下的性能情況。
鋰離子電池以其它電池所不可比擬的優(yōu)勢迅速占領(lǐng)了許多領(lǐng)域，像大家熟知的移動電話、筆記本電腦、小型攝像機、電動兩輪車、新能源汽車、無人機、智能機器人、掃地機、醫(yī)療設(shè)備等等，且越來越多的國家將該電池應(yīng)用于軍事用途。應(yīng)用表明，鋰離子電池是一種理想的小型綠色電源。
作為電池消費者，應(yīng)該購買、使用新型綠色環(huán)保電池；作為電池制造商，應(yīng)該生產(chǎn)新型綠色環(huán)保電池。只有經(jīng)過大家的共同努力，才能創(chuàng)建、保護(hù)我們美麗和諧的自然環(huán)境。
