關(guān)于鋰離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)介紹
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-23 15:36
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鋰離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1） 電壓高，單體電池的工作電壓高達(dá) 3.6-3.9V，是 Ni-Cd、 Ni-H 電池的 3 倍2） 比能量大，目前能達(dá)到的實(shí)際比能量為 100-125Wh/kg 和
240-300Wh/L（2 倍于 Ni-Cd，1.5 倍于 Ni-MH）,未來隨著技術(shù)發(fā)展,比能量可高達(dá) 150Wh/kg 和 400 Wh/L
3） 循環(huán)壽命長,一般均可達(dá)到 500 次以上,甚至 1000 次以上.對(duì)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(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(duì)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。
5） 自放電小，室溫下充滿電的 Li-ion 儲(chǔ)存 1 個(gè)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%。
6) 可快速充放電，1C 充電是容量可以達(dá)到標(biāo)稱容量的 80%以上。
7) 工作溫度范圍高，工作溫度為-25~45°C，隨著電解質(zhì)和正極的改進(jìn)，期望能擴(kuò)寬到-40~70°C。
鋰離子電池也存在著一定的缺點(diǎn)
1） 電池成本較高。主要表現(xiàn)在正極材料 LiCoO2 的價(jià)格高
（Co 的資源較少），電解質(zhì)體系提純困難。
2） 不能大電流放電。由于有機(jī)電解質(zhì)體系等原因，電池內(nèi)阻相對(duì)
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(hù)線路控制。
A、 過充保護(hù)：電池過充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命；同時(shí)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；
B、 過放保護(hù)：過放會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難，故也需要有保護(hù)線路控制。
4）充電電池定義
充電電池又稱：蓄電池、二次電池，是可以反復(fù)充電使用的電池。常見的有：鉛酸電池（用于汽車時(shí)，俗稱“電瓶”）、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池。
5）電池的額定容量
電池的額定容量指在一定放電條件下，電池放電至截止電壓時(shí)放出的電量。IEC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳鎘和鎳氫電池在 20±5℃環(huán)境下，以 0.1C 充電 16 小時(shí)后以 0.2C 放電至 1.0V 時(shí)所放出的電量為電池的額定容量。單位有 Ah, mAh鋰電池：雖然常常被用作為鋰離子電池的簡稱。但嚴(yán)格意義的鋰電池是鋰原電池，存在鋰單質(zhì)。
鋰離子聚合物電池：一種用聚合物取代液態(tài)有機(jī)溶劑的鋰離子電池，其安全性較好。
優(yōu)點(diǎn)
高能量密度：因電極材料不同而不同，按質(zhì)量計(jì)算，可達(dá)150～200Wh/kg(540～720kJ/kg);按體積計(jì)算，可達(dá)250～530Wh/L(0.9～1.9kJ/cm3)。
開路電壓高：因電極材料不同而不同，可達(dá)3.3～4.2V。
輸出功率大：因電極材料不同而不同，可達(dá)300～1500W/kg(@20秒)。
無記憶效應(yīng):磷酸鐵鋰鋰離子電池?zé)o記憶效應(yīng)，電池在未放空電的情況下可隨時(shí)充放電，使用維護(hù)簡便。
低自放電：
工作溫度范圍寬：可在-20℃～60℃之間正常工作。
充、放電速度快
因此，鋰離子電池廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品、軍工產(chǎn)品、航空產(chǎn)品等。
缺點(diǎn)
衰老：與其它充電電池不同，鋰離子電池的容量會(huì)緩慢衰退，與使用次數(shù)無關(guān)，而與溫度有關(guān)?？赡艿臋C(jī)制是內(nèi)阻逐漸升高，所以，在工作電流高的電子產(chǎn)品更容易體現(xiàn)。用鈦酸鋰取代石墨，似乎可以延長壽命。儲(chǔ)存溫度與容量永久損失速度的關(guān)系如下：
充電電量儲(chǔ)存溫度0℃儲(chǔ)存溫度25℃儲(chǔ)存溫度40℃儲(chǔ)存溫度60℃
40%～60%2%/年4%/年15%/年25%/年
100%6%/年20%/年35%/年80%/6月
回收率：大約有1%的出廠新品因種種原因需要回收。
不耐受過充：過充電時(shí)，過量嵌入的鋰離子會(huì)永久固定于晶格中，無法再釋放，可導(dǎo)致電池壽命縮短。
不耐受過放：過放電時(shí)(電壓小于3.0V時(shí)放電)，電極脫嵌過多鋰離子，可導(dǎo)致晶格坍塌，從而縮短壽命。
需要多重保護(hù)機(jī)制：由于錯(cuò)誤使用會(huì)減少壽命，甚至可能導(dǎo)致爆炸，所以，鋰離子電池設(shè)計(jì)時(shí)增加了多種保護(hù)機(jī)制。
保護(hù)電路：防止過充、過放、過載、過熱。
排氣孔：避免電池內(nèi)部壓強(qiáng)過大。
隔膜：有較高的抗穿刺強(qiáng)度，防止內(nèi)部短路;在電池內(nèi)部溫度過高時(shí)還能融化，阻止鋰離子通過，阻滯電池反應(yīng)，升高內(nèi)阻(至2kΩ)。
排氣孔、隔膜一旦激活，將使電池永久失效。
