電池是否可以按被再次利用可分為一次電池和二次電池呢？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-05 17:47
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鋰離子電池在各個領(lǐng)域被廣泛使用要歸功于自身眾多的優(yōu)良性能。
（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)周期的最高紀(jì)錄可達1000 次。
（4）具備高功率承受力。電動汽車用的磷酸亞鐵鋰離子電池最高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最突出的優(yōu)越性之一，室溫下滿電存儲1 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(yīng)。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(yīng)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。
（2）錯誤使用存在安全隱患。由于鋰離子電池組成物質(zhì)非?；钴S，若使用錯誤將會出現(xiàn)電解液分解、燃燒甚至爆炸的重大事故。
（3）不同放電倍率對電池的可用容量影響較大。
（4）過充電和過放電均會對電池造成不可恢復(fù)的損害。針對以上的缺點，一般大容量的鋰電池組均采用了保護裝置來監(jiān)視電池的使用過程。
表1 給出了鋰離子電池和其他電池性能的對照關(guān)系。
具有放電過流、短路保護功能，過流電流3A,延時0.2S。
（1）判定過流及解除條件
在智能電池處于充電或者放電狀態(tài)下，當(dāng)檢測到電流超過3A，0.2S 延時后再次檢測若依然大于3A，判定為過流。此時保護執(zhí)行電路切斷放電保護開關(guān)。解除保護條件為連接充電器，當(dāng)檢測到連接充電器之后解除過流保護，否則智能電池一直處于保護狀態(tài)。
（2）判定過充電及解除條件
充電過程中若有電芯電壓超過4.2V 或總電壓超過16.8V,則判定電池處于過充電狀態(tài)。此時保護執(zhí)行電路切斷充電保護開關(guān)。過充電解除狀態(tài)為所有電芯電壓小于4V。
（3）判定過充電保護失效
充電過程中，若有電芯電壓超過4.4V，判定為充電保護功能出現(xiàn)異常，啟動二級保護電路，熔斷三端保險絲。
（4）判定過放電欠壓及解除條件
放電過程中，當(dāng)某節(jié)電芯電壓低于2.5V 判定電池處于過放電狀態(tài)，此時保護執(zhí)行電路切斷放電開關(guān)停止放電。解除條件為所有電芯電壓大于3V。
（5）判定過溫保護及解除條件
當(dāng)電池電壓溫度超過55℃，判定電池處于過溫狀態(tài)。此時保護執(zhí)行電路切斷充電和放電保護開關(guān)。解除條件為電池溫度低于50℃。
鋰離子電池優(yōu)點如下：
（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)周期的最高紀(jì)錄可達1000 次。
（4）具備高功率承受力。電動汽車用的磷酸亞鐵鋰離子電池最高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最突出的優(yōu)越性之一，室溫下滿電存儲1 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(yīng)。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(yīng)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。
但鋰電池也具有自身不可克服的缺陷，總結(jié)如下：
（1）低溫下電池性能明顯惡化，放電平臺下降、輸出功率減小、可用電量衰減等。（2）錯誤使用存在安全隱患。由于鋰離子電池組成物質(zhì)非?；钴S，若使用錯誤將會出現(xiàn)電解液分解、燃燒甚至爆炸的重大事故。
（3）不同放電倍率對電池的可用容量影響較大。
（4）過充電和過放電均會對電池造成不可恢復(fù)的損害。針對以上的缺點，一般大容量的鋰電池組均采用了保護裝置來監(jiān)視電池的使用過程。
表1 給出了鋰離子電池和其他電池性能的對照關(guān)系。
表1 各種電池性能對比
| 二次電池分類 | 鋰離子電池 | 鎳氫電池 | 鎳鎘電池 | 鉛酸電池 |
| 正極體系 | 鋰過渡金屬氧化物 | 氫氧化亞鎳 | 氫氧化亞鎳 | 二氧化鉛 |
| 負極體系 | 石墨等層狀物 | 儲氫合金 | 氧化鎘 | 海綿鉛 |
| 隔膜體系 | PP/PEPP或PE | PP | 尼龍 | 玻璃纖維棉 |
| 電解液體系 | 有機鋰鹽電解液 | KOH水溶液 | KOH水溶液 | 稀硫酸 |
| 標(biāo)稱電壓 | 3.0~3.7 | 1.2 | 1.2 | 2.0 |
| 體積能量密度 | 350~400wh/l | 320~350wh/l | 160~180wh/l | 65~wh/l |
| 重量能量密度 | 180~200wh/kg | 60~65wh/kg | 40~45wh/kg | 25~30wh/kg |
| 電池原理 | 離子遷移 | 氧化還原 | 氧化還原 | 氧化還原 |
| 充放電方法 | 恒流恒壓充電 | 恒流充電 | 恒流充電 | 恒流充電 |
| 充電終點控制 | 恒流/限壓 | 恒流限時 | 恒流限時 | 恒流穩(wěn)壓 |
| 安全性 | 有一定隱患 | 安全 | 安全 | 安全 |
| 環(huán)保 | 環(huán)保 | 環(huán)保 | 鎘污染 | 鉛污染 |
| 最佳工作溫度 | 0℃~45℃ | -20℃~45℃ | -20℃~60℃ | -40℃~70℃ |
| 價格（元/wh） | 2.2~2.8/wh | 3.5~4.0/wh | 2.2~2.8/wh | 0.7~1.0/wh |
| 充電器成本 | 高（恒流恒壓） | 一般（控制恒流源） | 一般（控制恒流源） |
低（穩(wěn)壓源） |
具有放電過流、短路保護功能，過流電流3A,延時0.2S。
（1）判定過流及解除條件
在智能電池處于充電或者放電狀態(tài)下，當(dāng)檢測到電流超過3A，0.2S 延時后再次檢測若依然大于3A，判定為過流。此時保護執(zhí)行電路切斷放電保護開關(guān)。解除保護條件為連接充電器，當(dāng)檢測到連接充電器之后解除過流保護，否則智能電池一直處于保護狀態(tài)。
（2）判定過充電及解除條件
充電過程中若有電芯電壓超過4.2V 或總電壓超過16.8V,則判定電池處于過充電狀態(tài)。此時保護執(zhí)行電路切斷充電保護開關(guān)。過充電解除狀態(tài)為所有電芯電壓小于4V。
（3）判定過充電保護失效
充電過程中，若有電芯電壓超過4.4V，判定為充電保護功能出現(xiàn)異常，啟動二級保護電路，熔斷三端保險絲。
（4）判定過放電欠壓及解除條件
放電過程中，當(dāng)某節(jié)電芯電壓低于2.5V 判定電池處于過放電狀態(tài)，此時保護執(zhí)行電路切斷放電開關(guān)停止放電。解除條件為所有電芯電壓大于3V。
（5）判定過溫保護及解除條件
當(dāng)電池電壓溫度超過55℃，判定電池處于過溫狀態(tài)。此時保護執(zhí)行電路切斷充電和放電保護開關(guān)。解除條件為電池溫度低于50℃。
從能量角度來說將其它形式能量直接轉(zhuǎn)換為直流電能的裝置俗稱為電池。電池按是否可以被再次利用可分為一次電池和二次電池。不可充電電池稱為一次電池；可充電電池稱為二次電池。二次電池的確切定義：利用化學(xué)反應(yīng)的可逆性，可以組建成一個新電池，即當(dāng)一個化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能之后，還可以用電能使化學(xué)體系修復(fù)，然后再利用化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能，具有上述特性的電池稱為二次電池。概括地說二次電池是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池。
鋰電池（Lithium Cell）是指電化學(xué)體系中含有鋰（金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物）的最基本電化學(xué)單位。鋰電池大致可分為三類：鋰金屬電池、鋰離子電池和鋰離子聚合物電池。
（1）鋰電池（Lithium battery）：嚴(yán)格意義的鋰電池是鋰原電池（鋰金屬電池），內(nèi)含純態(tài)的鋰金屬。鋰原電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。一次性使用，為一次電池。
（2）鋰離子電池（Li-ion Batteries）是一種二次電池，不含有金屬態(tài)的鋰。鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來傳遞電荷，從而形成電流。
（3）鋰離子聚合物電池（Lithium-ion polymer batteries）：是一種用膠態(tài)或固態(tài)聚合物取代液態(tài)有機溶劑的二次鋰離子電池，具有較好的安全性。也稱之為“鋰聚合物電池”。
習(xí)慣上把二次鋰離子電池簡稱為鋰離子電池，而鋰離子電池又被簡稱為鋰電池。
鋰電池（Lithium Cell）是指電化學(xué)體系中含有鋰（金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物）的最基本電化學(xué)單位。鋰電池大致可分為三類：鋰金屬電池、鋰離子電池和鋰離子聚合物電池。
（1）鋰電池（Lithium battery）：嚴(yán)格意義的鋰電池是鋰原電池（鋰金屬電池），內(nèi)含純態(tài)的鋰金屬。鋰原電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。一次性使用，為一次電池。
（2）鋰離子電池（Li-ion Batteries）是一種二次電池，不含有金屬態(tài)的鋰。鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來傳遞電荷，從而形成電流。
（3）鋰離子聚合物電池（Lithium-ion polymer batteries）：是一種用膠態(tài)或固態(tài)聚合物取代液態(tài)有機溶劑的二次鋰離子電池，具有較好的安全性。也稱之為“鋰聚合物電池”。
習(xí)慣上把二次鋰離子電池簡稱為鋰離子電池，而鋰離子電池又被簡稱為鋰電池。
