鋰離子電池工作原理及優(yōu)點是什么?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-09-14 19:34
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鋰離子電池以碳素材料為負極,以含鋰的化合物作正極,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌(習慣上正極用嵌入或脫嵌表示,而負極用插入或脫插表示)。在充放電過程中,鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為“搖椅電池”。
當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,達到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,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,又運動回正極?;卣龢O的鋰離子越多,放電容量越高。
鋰離子電池優(yōu)點
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。據計算相同體積下重量約為鉛酸產品的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*紀錄可達1000次。
4、具備高功率承受力:電動車鋰電池用的磷酸亞鐵鋰離子電池*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*突出的優(yōu)越性之一,室溫下滿電存儲一個月的自放電率約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: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、高低溫適應性強:鋰電池可在-20℃--60℃的環(huán)境下使用,經過工藝上的處理,可以在-45℃環(huán)境下使用。
8、綠色環(huán)保:不論生產、使用和報廢都不含有也不產生鉛、汞、鎘等有毒重金屬物質。
9、鋰離子電池的主要原材料鋰、錳、鐵、釩等在我國都是富產資源;生產基本不消耗水,對水之源稀缺的國家十分有利。
















