什么是Li-ion電池?Li-ion電池的組成部分以及優(yōu)缺點介紹
來源:寶鄂實業(yè)
2020-09-22 12:41
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1、Li-ion是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前,先介紹鋰電池。舉例來講,以前照相機里用的扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是鋰金屬,負(fù)極是碳。當(dāng)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(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達到負(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)對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出, 又運動回正極?;卣龢O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。在Li-ion的充放電過程中,鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運動狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就象運動員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ion又叫搖椅式電池。
Li-ion電池有哪幾部分組成?
1、電池上下蓋 。
2、正極——活性物質(zhì)為氧化鋰鈷。
3、隔膜——一種特殊的復(fù)合膜。
4、負(fù)極——活性物質(zhì)為碳 。
5、有機電解液。
6、電池殼(分為鋼殼和鋁殼兩種)
Li-ion電池有哪些優(yōu)點?有哪些缺點?
1、Li-ion具有以下優(yōu)點:
a) 單體電池的工作電壓高達3.6-3.8V:
b) 比能量大,目前能達到的實際比能量為100-115Wh/kg和240-253Wh/L(2倍于Nl-Cd,1.5倍于Ni-MH),未來隨著技術(shù)發(fā)展,比能量可高達150Wh/kg和400 Wh/L
c) 循環(huán)壽命長,一般均可達到500次以上,甚至1000次.對于小電流放電的電器,電池的使用期限 將倍增電器的競爭力。
d) 安全性能好,無公害,無記憶效應(yīng).作為Li-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路,縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域:Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素:部分工藝(如燒結(jié)式)的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”,嚴(yán)重束縛電池的使用,但Li-ion根本不存在這方面的問題。
e)自放電小。
2、室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為10%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%。Li-ion也存在著一定的缺點,如:
1)電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價格高(Co的資源較?。?,電解質(zhì)體系提純困難。
2)不能大電流放電。由于有機電解質(zhì)體系等原因,電池內(nèi)阻相對其他類電池大。故要求較小的放電電流密度,一般放電電流在0.5C以下,只適合于中小電流的電器使用。
3) 需要保護線路控制。
4)過充保護:電池過充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命;同時過充電使電解液分解,內(nèi)部壓力過高而導(dǎo)致漏液等問題;故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電;
5)過放保護:過放會導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難,故也需要有保護線路控制。
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