鋰電池的工作原理及七大優(yōu)點介紹
來源：寶鄂實業(yè)
2021-05-15 18:29
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在充電過程中，鋰離子從正極活性物質(zhì)的晶格中脫出，通過有機電解質(zhì)和隔膜進入到負極金屬鋰上，同時電子從外電路傳輸至負極，實現(xiàn)電荷平衡，正極處于高電位的貧鋰態(tài)；放電過程則與之相反，金屬鋰轉(zhuǎn)變?yōu)殇囯x子，同時通過有機電解質(zhì)和隔膜進入到正極活性物質(zhì)的晶格中，同時電子從外電路傳輸至正極。
但是，充電過程中，由于金屬鋰電極表面凹凸不平，電沉積速率的差異造成不均勻沉積，導致樹枝狀鋰晶體在負極生成。當枝晶生長到一定程度就會折斷，產(chǎn)生“死鋰”，造成鋰的不可逆，使電池充放電實際容量降低。鋰枝晶也有可能刺穿隔膜，將正極與負極連接起來，電池產(chǎn)生內(nèi)短路，短路生成大量的熱會令電池著火甚至發(fā)生爆炸。
正是由于循環(huán)過程中的“鋰枝晶”問題，電池壽命較短、安全性能差，使得鋰金屬二次電池的研究在歷史上曾經(jīng)一度處于停滯狀態(tài)。近年來，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展以及對于高能量密度鋰二次電池的迫切需求，鋰-硫、鋰-空氣等新型鋰金屬二次電池紛紛出現(xiàn)，使得鋰金屬二次電池的研究再度成為熱點。
鋰電池的七大優(yōu)點
1.電壓高。單體電池工作電壓高達2.5-4.2V，是鎳鎘、鎳氫電池的3倍。
2.比能量大。
3.循環(huán)壽命長。一般均可達到500次以上，甚至1000-2000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。
4.安全性能好，無公害，無記憶效應。鋰離子電池中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素，無記憶效應，安全性能高。
5.自放電小。室溫下充滿電的鋰離子電池儲存1個月后的自放電率為10%左右，大大低于鎳鎘的25-30%，鎳氫的30-35%。
6.可快速充電。1C充電時容量可以達到標稱容量的80%以上。
7.工作溫度范圍高。目前常規(guī)電池的溫度范圍為-20到60度之間，隨著電解質(zhì)和正極材料的改進，將來可擴寬到-40到70度，甚至溫度范圍更寬。
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