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電池知識

鋰電池如此受歡迎你知道原因是什么嗎?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-07-16 17:32    點擊量:

 

  一、鋰電

 

  1、基本介紹

 

  鋰電池(Lithium battery)是指電化學體系中含有鋰(包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物)的電池。鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)的幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

 

  2、工作原理

 

 ?。?)鋰金屬電池:

 

  鋰金屬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。

 

  放電反應:Li+MnO2=LiMnO2

 

 ?。?)鋰離子電池:

 

  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。

 

  充電正極上發(fā)生的反應為

 

  LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)

 

  充電負極上發(fā)生的反應為

 

  6C+XLi++Xe- = LixC6

 

  充電電池總反應:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

鋰電池重量輕體積小

 

  鋰電池電動車目前品牌多樣化,在動力性能方面和鉛酸電池(簡易款電動自行車)差不多,充電6~8小時,根據(jù)電池容量不同可跑30~45公里,重量只有鉛酸電池的1/5左右,而且目前一般鋰電池保2年,鉛酸蓄電池保1年。

 

  鋰電池具有免激活特性

 

  鋰電池很容易激活,只要經(jīng)過3-5次正常的充放電循環(huán)就可激活電池,恢復正常容量。由于鋰電池本身的特性,決定了它幾乎沒有記憶效應 。因此用戶新鋰電池在激活過程中,是不需要特別的方法和設(shè)備的。

 

  鋰電池帶記憶效應

 

  在給鉛酸蓄電池,鎳電池充電時,一直都擔心電池發(fā)生記憶效應,而電動自行車鋰電池不帶記憶效應,可以放心充電而不用擔心電池之前的充電用電情況。

 

  鋰電池循環(huán)壽命長

 

  鋰離子電池以1C倍率進行充、放電,其循環(huán)壽命大于等于500次,第500次時的電容量,大于標稱銅梁70%。而鉛酸電池即使以0.5放電,以0.15C以充電,其循環(huán)壽命小于等于350次,電容量小于等于60%。

 

  工作溫度范圍寬

 

  電動自行車鋰離子電池可在-25度到55度范圍內(nèi)工作,其電容量可達標稱容量的70%,而鉛酸電池只能在10度到40度范圍內(nèi)工作,在-25度時不能正常工作。

 

  鋰電池充電時間短,綠色環(huán)保

 

  由于電動自行車鋰離子電池具有可大電流充電的特性,因此充電時間只要4-5小時,而鉛酸電池則需要8至10小時。無對環(huán)境有害的重金屬鉛,屬于高環(huán)保型的產(chǎn)品。

鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,到達負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。

 

  同樣道理,當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回到正極。回到正極的鋰離子越多,放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。

 

 

  不難看出,在鋰離子電池的充放電過程中,鋰離子處于從正極 → 負極 → 正極的運動狀態(tài)。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就象優(yōu)秀的運動健將,在搖椅的兩端來回奔跑。所以,專家們又給了鋰離子電池一個可愛的名字搖椅式電池。

 鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來自于偉大的發(fā)明家愛迪生。

 

  由于鋰金屬的化學特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用。

 

  隨著二十世紀微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設(shè)備日益增多,對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進入了大規(guī)模的實用階段。

 

  最早得以應用于心臟起搏器中。由于鋰電池的自放電率極低,放電電壓平緩。使得起搏器植入人體長期使用成為可能。

 

  鋰電池一般有高于3.0伏的標稱電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計算機,計算器,照相機、手表中。

 
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