锂电池知识

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锂电池入门知识

锂电池入门知识

锂电池入门知识点锂电池的定义:由锂金属或锂合金作为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。

1.锂电池的分类:锂电池大致可以分为锂金属电池和锂离子电池。

锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。

锂离子电池的电化学原理:以采用钴酸锂为正极材料,石墨为负极材料为例。

在充电过程中,锂离子从正极中脱出(脱嵌),然后经过电解质嵌入(插入)负极石墨材料中,形成锂离子的石墨嵌入化合物;而在放电过程中锂离子的运动方式相反。

锂离子电池充放电,正负极材料在常温常压下发生以下氧化还原反应Li1−x Co O2+Li x C6LiCoO2+6C放电过程中的电极反应为:正极(还原反应,得电子)Li1-x CoO2+xLi+e-→LiCoO2负极(氧化反应,失电子)Li x C6→6C+xLi++xe-充放电过程中的电极反应与上述式(1-2)、式(1-3)反应过程相反。

因此,当采用钴酸锂为正极材料和石墨为负极材料时,由于上述氧化还原反应具有良好的可逆性,锂离子电池循环性能优异;由于石墨嵌锂化合物密度低,锂离子电池质量比能量高;由于氧化还原对Li+/Li的电位在金属电对中最负,Li+电池的工作电压比能量高。

2.电池结构及分类锂离子电池通常包含正极、负极、隔膜、电解液和壳体等几个部分。

正负极通常采用一定空隙的多孔电极,由集流体和粉体涂覆层构成。

负极极片由铜箔和负极粉体涂覆层构成,正极极片由铝箔和正极粉体涂覆层构成,正负极粉体涂覆层由活性物质粉体、导电剂、粘结剂及其他助剂构成。

活性物质粉体间和粉体颗粒内部存在的孔隙可以增加电极的有效面积,降低电化学极化。

同时由于电极反应发生在固-液两相界面上,多孔电极有助于减少锂离子电池充电过程中枝晶的生成,有效防止短路。

3.常见的锂离子电池按照外形分为扣式电池、方形电池和圆柱形电池。

锂离子电池的分类方法:外形法分类:扣式电池、圆柱形电池和方形电池电解液法分类:凝胶电解质电池和聚合物电解质电池,正负极材料分类法:磷酸铁锂电池、三元材料电池和钛酸锂电池等壳体分类法:钢壳电池、铝壳电池和软包电池等用途分类法;3C电池和动力电池等方形电池型号:通常用厚度+宽度+长度来表示圆形柱电池:通常用直径+长度+0来表示2.锂离子电池原材料1、正极材料通常为微米级粉体材料。

锂电池需要了解的知识

锂电池需要了解的知识

锂电池需要了解的知识锂电池是一种常见的电池类型,它具有高能量密度、长寿命、轻便等优点,因此被广泛应用于移动设备、电动车、储能系统等领域。

如果你想了解锂电池,以下是一些需要了解的知识。

1. 锂电池的结构锂电池由正极、负极、电解液和隔膜组成。

正极通常是由锂化合物制成,如锂铁磷酸铁锂(LiFePO4)、三元材料(LiCoO2、LiMn2O4、LiNiCoAlO2等)等。

负极通常是由碳材料制成,如石墨、硅石墨等。

电解液是锂盐和有机溶剂的混合物,隔膜则用于隔离正负极。

2. 锂电池的工作原理锂电池的工作原理是通过正负极之间的离子传输来实现电荷和放电。

在充电时,正极材料中的锂离子会向负极移动,同时电子会从负极流向正极,这样就将电荷储存在电池中。

在放电时,正负极之间的锂离子会向正极移动,同时电子会从正极流向负极,这样就释放出储存的电荷。

3. 锂电池的优缺点锂电池具有高能量密度、长寿命、轻便等优点,因此被广泛应用。

但是,锂电池也存在一些缺点,如容易受到高温、过充、过放等因素的影响,可能会导致电池损坏、甚至爆炸。

此外,锂电池的成本较高,也需要特殊的处理方式。

4. 锂电池的维护和保养为了延长锂电池的寿命,需要注意以下几点:(1)避免过充和过放,尽量保持电池电量在20%~80%之间;(2)避免高温环境,不要将电池长时间暴露在高温环境下;(3)避免震动和碰撞,不要将电池摔落或受到强烈的震动;(4)定期充电和放电,可以保持电池的活性。

锂电池是一种重要的电池类型,具有广泛的应用前景。

了解锂电池的结构、工作原理、优缺点以及维护保养等知识,可以更好地使用和管理锂电池,延长其寿命,提高其安全性。

锂电池知识

锂电池知识

1、电池容量电池的容量由电池内活性物质的数量决定,通常用毫安时mAh或者Ah表示。

例如1000 mAh 就是能以1 A的电流放电1 h换算为所含电荷量大约为3600 C。

2、标称电压电池正负极之间的电势差称为电池的标称电压。

标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。

锂电放电图,是呈抛物线的,4.3V降到3.7V和3.7V降到3.0V,都是变化很快的。

惟有3.7V 左右的放电时间是最长的,几乎占到了3/4的时间,因此锂电池的标称电压是指维持放电时间最长的那段电压。

锂电池的标称电压有3.7V和3.8V,如果为3.7V,则充电终止电压为4.2V,如果为3.8V,则充电终止电压为4.35V。

3、充电终止电压可充电电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压。

锂离子电池为4.2 V或者4.35V。

4、放电终止电压放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。

放电终止电压和放电率有关。

一般来讲单元锂离子电池为2.7 V。

5、电池内阻电池的内阻由极板的电阻和离子流的阻抗决定,在充放电过程中,图像引擎以及极板的电阻是不变的,但离子流的阻抗将随电解液浓度和带电离子的增减而变化。

当锂电池的OCV电压降低时,阻抗会增大,因此在低电(小于3V)充电时,要先进行预充电(涓流充电),防止电流太大引起电池发热量过大。

6、自放电率是指在一段时间内,电池在没有使用的情况下,自动损失的电量占总容量的百分比。

一般在常温下锂离子电池自放电率为5%-8%。

7、电池的电压是电极电势决定的,锂离子的电极电势约是3V,锂电池的电压随其材料电压有所变化。

锂离子电池(Li--ion)可充电锂离子电池较为“娇气”,在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。

因此,在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。

锂离子电池充电要求很高,要保证终止电压精度在±1%之内,目前各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC,以保证安全、可靠、快速地充电。

锂电池基本知识

锂电池基本知识

锂电池基本知识锂电池是一种以锂离子为原料的电池,被广泛应用于电子设备、电动车辆和储能系统等领域。

它具有高能量密度、长寿命、轻巧小型等优点,因此备受青睐。

1. 锂电池的构造锂电池主要由正极、负极、电解质和隔膜四部分组成。

正极通常使用锂化合物,如氧化钴、磷酸铁锂等,负极则使用碳材料。

电解质是锂离子在正负极之间传递的介质,常用液态电解质为聚合物电解质。

隔膜则起到隔离正负极的作用,防止短路。

2. 锂电池的工作原理锂电池的工作原理是通过正负极之间的锂离子传递来实现电荷和放电过程。

当充电时,锂离子从正极释放出来,经过电解质和隔膜,嵌入到负极的碳材料中。

而在放电时,锂离子从负极脱嵌,经过电解质和隔膜,重新嵌入到正极的锂化合物中。

这个过程是可逆的,因此锂电池可以反复充放电。

3. 锂电池的优点锂电池具有高能量密度,即单位重量或体积所储存的电能较高,能够提供更长的使用时间。

同时,锂电池具有较低的自放电率,即在不使用的情况下,电池自身的电量损失较小。

此外,锂电池还具有长寿命、低污染、快速充电等优点。

4. 锂电池的分类锂电池根据其正极材料的不同可以分为多种类型,常见的有锂离子电池、锂聚合物电池和锂硫电池。

其中,锂离子电池是目前最常用的,具有较高的能量密度和较长的寿命。

锂聚合物电池则因其更高的能量密度和更薄的设计,被广泛应用于便携式电子设备。

锂硫电池则具有更高的能量密度和更低的成本,但目前仍在研发阶段。

5. 锂电池的安全性锂电池在使用过程中需要注意安全性。

由于锂电池内部的锂金属非常活泼,在遇到高温或物理损伤时可能发生短路、过热甚至起火爆炸的情况。

因此,锂电池的设计中通常包含了安全防护措施,如保护电路、热敏感元件和隔热材料等。

此外,用户在使用锂电池时也要遵循正确的操作方法,避免过度充放电、避免撞击或损坏电池等。

总结:锂电池作为一种高性能的电池技术,已经广泛应用于各个领域。

它的构造简单,工作原理清晰,具有高能量密度、长寿命等优点。

锂电池百科知识

锂电池百科知识

锂电池百科知识
锂电池是一种充电电池,使用锂离子在正负两极之间移动来存储和释放电能。

它是目前最常见的可充电电池之一,广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑、无人机和其他便携式电子设备中。

以下是有关锂电池的一些基本知识:
1. 成分:锂电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。

正极通常使用氧化钴、磷酸铁锂等材料,负极通常使用石墨或锂钛酸锂等材料。

2. 工作原理:锂电池的工作原理是在充电时,锂离子通过电解液中的电解质移动从正极向负极,负极材料将锂离子插入其晶格中进行储存。

在放电时,锂离子从负极移动到正极,通过外部电路释放电能。

3. 优点:锂电池具有高能量密度、长循环寿命、轻便和无记忆效应的优点。

它们还具有较低的自放电速度和较少的环境污染。

4. 缺点:锂电池的缺点包括较高的成本、安全性问题(例如过充、过放、过热可能导致爆炸或火灾)以及对稀有资源的依赖(锂)。

5. 类型:常见的锂电池类型包括锂离子电池(Li-ion)、锂聚
合物电池(Li-polymer)和锂铁磷酸电池(LiFePO4)。

Li-ion
电池是最常见的一种,具有良好的能量密度和循环寿命。

Li-
polymer电池具有更高的安全性和柔性设计能力。

LiFePO4电池具有更高的安全性和较长的循环寿命,但能量密度较低。

6. 充电和保养:为了延长锂电池的寿命,需要遵循正确的充电和使用方法,如避免过充和过放、避免长时间存储在高温环境中、使用合适的充电器等。

总之,锂电池是一种常见的充电电池,具有广泛的应用前景,并且随着技术的不断进步,它的能量密度和循环寿命还将继续改善。

锂电行业知识普及

锂电行业知识普及

锂电行业知识普及1. 简介锂电池是一种充电电池,广泛应用于各个领域,如移动通信、电动汽车、储能系统等。

本文将介绍锂电行业的基本知识,包括锂电池的结构、工作原理、种类、应用领域以及未来发展趋势等。

2. 锂电池的结构锂电池通常由正极、负极、电解质和隔膜组成。

•正极:正极通常由锂离子化合物(如锂钴酸锂、锂铁磷酸锂等)构成,其主要作用是储存和释放锂离子。

•负极:负极通常由碳材料构成,如石墨。

负极的主要作用是储存和释放锂离子。

•电解质:电解质通常是有机溶液,如碳酸盐溶液。

电解质的主要作用是传导锂离子。

•隔膜:隔膜用于隔离正负极,防止短路。

3. 锂电池的工作原理锂电池的工作原理基于锂离子在正负极之间的迁移。

在充电过程中,锂离子从正极迁移到负极,同时电子从负极流向正极,完成储能过程。

在放电过程中,锂离子从负极迁移到正极,同时电子从正极流向负极,释放储存的能量。

4. 锂电池的种类目前市场上常见的锂电池种类有三种:锂离子电池、锂聚合物电池和锂硫电池。

•锂离子电池是最常见的锂电池种类,具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点。

它广泛应用于移动通信、电动汽车等领域。

•锂聚合物电池是一种新型的锂电池,相较于锂离子电池,它具有更高的能量密度和更薄的形状,因此被广泛应用于薄型设备,如智能手机、平板电脑等。

•锂硫电池是一种潜力巨大的锂电池技术,具有更高的能量密度和更低的成本。

然而,锂硫电池目前仍面临着循环寿命较短和安全性等挑战。

5. 锂电池的应用领域锂电池广泛应用于各个领域,包括移动通信、电动汽车、储能系统、便携式电子设备等。

•移动通信:锂电池作为移动通信设备的主要电源,广泛应用于手机、平板电脑等设备。

•电动汽车:锂电池是电动汽车的关键部件,其高能量密度和长循环寿命使得电动汽车具有更好的续航里程和使用寿命。

•储能系统:随着可再生能源的快速发展,锂电池作为储能系统的重要组成部分,被广泛应用于太阳能和风能等领域。

•便携式电子设备:锂电池的高能量密度和较小的体积使其成为便携式电子设备的理想电源,如笔记本电脑、数码相机等。

锂电池基础知识科普

锂电池基础知识科普
隔离物 正负极板(电极)
外壳 2
2
电池基础知识
储能装置
物理储能
化学储能
飞轮储能
压缩空气 储能etc...
铅酸电池
钠流电池
锂离子电 池etc...
电容器
储能装置分类
电磁储能
超导电磁 储能etc...
所有电池都是可以提供动力的, 只是大与小的关系(较大规模 的储能装置可以超过GWh,而 应用与蓝牙耳机或者手机电池 上的电池仅为0.1-5Wh),因此 只要是可以称之为能量储存的 载体都可以被称为动力电池;
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隔膜
结构 生产方法 优点
缺点 应用范围
不同材质和结构隔膜的特点
PP
单层、双层
干法
机械强度高 耐热性好 透过性好 安全关断性能不如PE (闭孔温度>150℃)
一次电池、二次电池、 大功率电池
PE 单层、双层 干法、湿法 均匀性好 安全性好(闭孔温度约 130℃) 耐高温性能不如PP
二次电池
PP/PE/PP 三层 干法 综合了PP、PE膜优点, 机械强度好,安全性更 高
➢ 按制造方法分 干法、湿法
➢ 按结构分 单层PP、PE 双层PP、PE 三层PP/PE/PP
制造方法 代表厂家
单向拉伸法
日本宇部 深圳星源 台湾高银
干法 吹膜法 美国Celgard
双向拉伸法
新乡格瑞恩 桂林新时
湿法
日本:Asahi,Tonen, Nitto,三井 美国:Entek 韩国:Wide、W-Able、 SK、W-scope 中国:佛山金辉
两种不同的极板在均相或者 异相的介质中,由于存在并 产生的电势差,在外加负载 的驱动下,发生氧化还原反 应,内部电流的移动产生电 流。如果电化学反应可以逆

锂电电池知识点总结

锂电电池知识点总结

锂电电池知识点总结锂电池是一种将化学能转换为电能的充电式电池。

它采用了锂盐作为电解质,以及正极和负极之间的锂离子传输来实现充电和放电。

锂电池的高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率使其成为电子产品、电动工具和电动汽车等广泛应用的首选电池类型。

以下是一些关于锂电池的知识点总结:1. 锂电池的类型- 锂离子电池(Li-ion):是最常见和广泛应用的锂电池类型,常见于手机、笔记本电脑、电动汽车等产品中。

- 锂聚合物电池(LiPo):与锂离子电池类似,但使用的是固态聚合物电解质,相比锂离子电池更轻薄,适用于一些特殊场合的产品。

2. 锂电池的构成- 正极材料:常用的正极材料包括三元材料(如锂钴氧化物)、磷酸铁锂、锰酸锂等,它们影响了电池的能量密度和循环寿命。

- 负极材料:一般采用石墨材料,用于吸附和释放锂离子。

- 电解质:通常是一种含有锂盐的有机溶液,用于传导锂离子。

- 隔膜:用于隔离正负极材料,防止短路。

3. 充放电原理- 充电:在充电过程中,正极材料释放出锂离子,通过电解质传输至负极材料并嵌入其中。

- 放电:在放电过程中,负极材料释放出锂离子,通过电解质传输至正极材料并嵌入其中,同时释放电能。

4. 充放电性能- 能量密度:指单位重量或体积的电池可存储的能量,是衡量电池性能的重要指标。

- 循环寿命:指电池循环充放电的次数,影响电池的使用寿命。

- 自放电率:指电池在不使用的情况下自行放电的速率,较低的自放电率可以延长电池的储存寿命。

5. 锂电池的安全性- 过充电保护:采用电池管理系统(BMS)进行电池充电控制,避免过充电导致安全风险。

- 过放电保护:同样采用BMS进行电池放电控制,避免过放电导致安全风险。

- 过热保护:采用温度传感器进行监控,一旦温度超过安全范围,将自动停止充放电。

6. 锂电池的环境影响- 电池回收:为了减少对环境的影响,应该将废旧的锂电池送至专门的回收中心进行处理和回收利用。

- 资源稀缺性:锂是一种有限资源,长期大规模使用可能会引发资源短缺问题,因此应该重视电池的循环利用和节约能源。

锂电池的一些基本知识

锂电池的一些基本知识

一、电池的化学知识物质发生化学反应的种类有多种,其中一种是氧化还原反应,在这种反应中,实际是电子在反应物中的转移过程。

通常把提供电子的物质叫还原剂,接受电子的物质叫氧化剂。

在电池体系里,一般把这些还原剂或氧化剂统一称作活性物质,活性物质在电池体系中发生的氧化还原反应就是电池反应。

原剂或氧化剂和导电骨架加工在一起,便成了电极,其中,还原剂电极发生电池反应时是失去电子,叫负极,而由氧化剂组成的电极在反应中则得到电子,叫正极,对于可充电的电池,正极又叫阴极,负极又叫阳极。

当电极插入到相关的溶液时,便获得了一电势,一般称为电极电位.正极,负极处于一相同溶液体系之下是否有电位差,是能否发生电池反应的必要条件。

1.1. 电池的工作原理和分类电池是将物质的化学能转变成电能的一种装置。

电池工作时,负极(阳极)发生化学反应,给出电子,电子通过外部电子通道传到正极(阴极)并被其消耗,就这样,电池工作时,电子会源源不断的从负极(阳极)跑出来,通过外部电路到达正极(阴极),直到两电极中某一方被消耗完,电子才会停止转移。

电子的定向流动便成为电流,最终获得电能。

1.2. 电池的组成要使电池能连续工作,必需包含以下部分:电极,电解质,隔离物以及电池外壳。

1.2.1 电极一般由活性物质和导电骨架组成,如前所述,又分为正(阴)极和负(阳)极,是电池的核心部分,是电池产生电能的源泉,通过两极上活性物质和化学变化使化学能转变为电能,导电骨架主要起着传导电子和支撑活性物质的作用,又叫集流体。

1.2.2 电解质的一般作用是完成电池放电时的离子导电过程。

电池工作时,负极提供的电子通过电池体系的外部电路到达正极从而提供电能,要实现这个能量转换过程,还必需要有一个内部离子导电过程以完成电流回路。

离子的正向移动产生电流,电解质的导电就是通过其内部体系的离子迁移从而实施离子导电。

1.2.3 隔离物能常是指置于电池正负极之间的材料,其作用是阻止正、负极活性材料的直接接触,防止电池的内部短路,并能阻挡两极粉状物质的透过。

锂电池基础知识

锂电池基础知识

锂电池基础知识(⼀)锂电池的构成锂电池主要由两⼤块构成,电芯和保护板PCM(动⼒电池⼀般称为电池管理系统BMS),电芯相当于锂电池的⼼脏,管理系统相当于锂电池的⼤脑。

电芯主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜和外壳构成,⽽保护板主要由保护芯⽚(或管理芯⽚)、MOS管、电阻、电容和PCB板等构成。

锂电池的产业链结构如下图:电芯的构成如下⾯两图所⽰:锂电池的PACK的构成如下图所⽰:(⼆)锂电池优缺点锂电池的优点很多,电压平台⾼,能量密度⼤(重量轻、体积⼩),使⽤寿命长,环保。

锂电池的缺点就是,价格相对⾼,温度范围相对窄,有⼀定的安全隐患(需加保护系统)。

(三)锂电池分类锂电池可以分成两个⼤类:⼀次性不可充电电池和⼆次充电电池(⼜称为蓄电池)。

不可充电电池如锂⼆氧化锰电池、锂-亚硫酰胺电池。

⼆次充电电池⼜可以分为下⾯根据不同的情况分类。

1.按外型分:⽅形锂电池(如普通⼿机电池)和圆柱形锂电池(如电动⼯具的18650);2.按外包材料分:铝壳锂电池,钢壳锂电池,软包电池;3.按正极材料分:钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元锂(LiNixCoyMnzO2)、磷酸铁锂(LiFePO4);4.按电解液状态分:锂离⼦电池(LIB)和聚合物电池(PLB);5.按⽤途分:普通电池和动⼒电池。

6.按性能特性分:⾼容量电池、⾼倍率电池、⾼温电池、低温电池等。

(四)常⽤术语解释1.容量(Capacity)指⼀定的放电条件下可以从电池锂获得的电量。

我们在⾼中学物理是知道,电量的公式为Q=I*t,单位为库伦,电池的容量单位规定为Ah (安时)或mAh(毫安时)。

意思是1AH的电池在充满电的情况下⽤1A的电流放电可以放1个⼩时。

以前的NOKIA的⽼⼿机的电池(像BL-5C)⼀般是500mAh,现在的智能⼿机电池800~1900mAh,电动⾃⾏车⼀般都是10~20Ah,电动汽车⼀般都是20~200Ah等。

2.充放电倍率(Charge-Rate/Discharge-Rate)表⽰以多⼤的电流充电、放电,⼀般以电池的标称容量的倍数为计算,⼀般称为⼏C。

锂电池基础知识三篇

锂电池基础知识三篇

锂电池基础知识三篇篇一:锂电池基础知识配料基础知识一、电极的组成:1、正极组成:a、钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。

b、导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。

提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。

c、PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。

d、正极引线:由铝箔或铝带制成。

2、负极组成:a、石墨:负极活性物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造石墨两大类。

b、导电剂:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。

提高反应深度及利用率。

防止枝晶的产生。

利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。

(可根据石墨粒度分布选择加或不加)。

c、添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。

d、水性粘合剂:将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。

e、负极引线:由铜箔或镍带制成。

二、配料目的:配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致性。

配料大致包括五个过程,即:原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。

三、配料原理:(一)、正极配料原理1、原料的理化性能。

(1)钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。

锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。

(2)导电剂:非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为2-5μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中性。

(3)PVDF粘合剂:非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。

(4)NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。

2、原料的预处理(1)钴酸锂:脱水。

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锂电池是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。

锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。

锂金属电池通常是不可充电的,且内含金属态的锂。

锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。

习惯上,人们把锂离子电池也称为锂电池,但这两种电池是不一样的。

现在锂离子电池已经成为了主流。

锂金属是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。

由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。

所以,锂电池长期没有得到应用。

现在锂电池已经成为了主流。

正极上发生的反应为(充电过程)
LiCoO=充电=Li-xCoO+Xli++Xe(电子)
负极上发生的反应为(放点过程)
6C+XLi++Xe=====LixC6
电池总反应:LiCoO+6C=Li1-xCoO+LixC6
锂离子电池又叫摇椅式电池:正极材料:可选的正极材料很多,目前主流产品多采用锂铁磷酸盐。

不同的正极材料对照:
正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。

充电时:LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放电时:Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4 负极材料:多采用石墨。

新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。

负极反应:放电时锂离子脱插,充电时锂离子插入。

充电时:xLi+ + xe- + 6C → LixC6放电时:LixC6 → xLi+ + xe- + 6C
锂电池发展进程
1 1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成首个锂电池。

2 1982年伊利诺伊理工大学(the Illinois Institute of Technology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性,此过程是快速的,并且可逆。

与此同时,采用金属锂制成的锂电池,其安全隐患备受关注,因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。

首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。

3 1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石是优良的正极材料,具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。

其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了燃烧、爆炸的危险。

4 1989年,A.Manthiram和J.Goodenough发现采用聚合阴离子的正极将产生更高的电压。

5 1991年索尼公司发布首个商用锂离子电池。

随后,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。

6 1996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐,如磷酸锂铁(LiFePO4),比传统的正极材料更具优越性,因此已成为当前主流的正极材料。

虽然锂电池是一种更加环保的能源,但是还是有污染的。

锂电池的应用
随着二十世纪微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。

锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

最早得以应用的是锂亚原电池,用于心脏起搏器中。

由于锂亚电池的自放电率极低,放电电压十分平缓。

使得起搏器植入人体长期使用成为可能。

锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源,广泛用于计算机、计算器、手表中。

现在,锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上,可以说是最大的应用群体。

刚研发出来的超级锂电池能在短时间迅速充电完成,例如手机充电一般20秒,这种电池有可能加大电池未来的使用领域,例如使用在电动汽车上,使中途充电如加油一般方便。

锂电池主要优点: 1.能量比较高。

具有高储存能量密度,目前已达到
460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;
2.使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池1C(100%DOD)充放电,有可以使用10,000次的记录;
3.额定电压高(单体工作电压为3.7V或3.2V),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,便于组成电池电源组;
4.具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;
5.自放电率很低,这是该电池最突出的优越性之一,目前一般可做到1%/月以下,不到镍氢电池的1/20;
6.重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6;
7.高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;
8.绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。

9.生产基本不消耗水,对缺水的我国来说,十分有利。

比能量指的是单位重量或单位体积的能量。

比能量用Wh/kg或Wh/L 来表示。

Wh是能量的单位,W是瓦、h是小时;kg是千克(重量单位),L是升(体积单位)。

行业龙头:中信国安(深圳证券交易所上市公司)、比克(美国纳斯达克上市公司,是国内最大的液态锂离子电池生产基地之一)、力神、捷威、亿纬锂能、德赛、海霸、万向、通用汽车、飞毛腿、LG、金山、科力远、豪鹏、欣旺达、理士、双登、天能、超威、骆驼。

等企业!
锂电池的缺点
1.锂原电池均存在安全性差,有发生爆炸的危险。

2.钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电,安全性较差。

3.锂离子电池均需保护线路,防止电池被过充过放电。

4.生产要求条件高,成本高。

锂电池的特征
A. 高能量密度
锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半,体积是镍镉的20-30%,镍氢的35-50%。

B. 高电压
一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值),相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。

C. 无污染
锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。

D. 不含金属锂
锂离子电池不含金属锂,因而不受飞机运输关于禁止在客机携带锂电池等规定的限制。

E. 循环寿命高
在正常条件下,锂离子电池的充放电周期可超过500次,磷酸亚铁锂(以下称磷铁)则可以达到2000次。

F. 无记忆效应
记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中,电池的容量减少的现象。

锂离子电池不存在这种效应。

G. 快速充电
使用额定电压为4.2V的恒流恒压充电器,可以使锂离子电池在1.5--2.5个小时内就充满电;而新开发的磷铁锂电,已经可以在35分钟内充满电。

新电池切勿过充
对于新买的锂离子电池的“激活”问题,众多的说法是:充电时间一定要超过12小时,反复做三次,以便激活电池。

这种“前三次充电要充12小时以上”的说法,明显是从镍电池(如镍镉和镍氢)延续下来的说法。

所以这种说法,可以说一开始就是误传。

锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别,而且可以非常明确的告诉大家,所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。

因而充电最好按照标准时间和标准方法充电,特别是不要进行超过12个小时的超长充电。

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