鋰離子電池的優(yōu)缺點
本介紹了鋰離子電池的優(yōu)缺點,根據(jù)鋰離子電池的這些特點,在使用鋰離子電池的過程中,我們可以自己做一些保護措施,比如不要過充過放電,不要是鋰離子電池溫度過高等。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/175539.htm鋰離子電池是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。習(xí)慣上,鋰離子進入正極材料的過程叫嵌入,離開的過程叫脫嵌;鋰離子進入負(fù)極材料的過程叫插入,離開的過程叫脫插。 鋰離子電池容易與下面兩種電池概念混淆:
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)有機溶劑的鋰離子電池,其安全性較好。
優(yōu)點
高能量密度:因電極材料不同而不同,按質(zhì)量計算,可達(dá)150~200Wh/kg(540~720kJ/kg);按體積計算,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充放電,使用維護簡便。
低自放電:5%~10%/月。智能型鋰離子電池由于有內(nèi)建的監(jiān)測電路,這個監(jiān)測電路的工作電流甚至高于自放電電流。
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)用于消費電子產(chǎn)品、軍工產(chǎn)品、航空產(chǎn)品等。
缺點
衰老:與其它充電電池不同,鋰離子電池的容量會緩慢衰退,與使用次數(shù)無關(guān),而與溫度有關(guān)??赡艿臋C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。儲存溫度與容量永久損失速度的關(guān)系如下:
充電電量 | 儲存溫度0℃ | 儲存溫度25℃ | 儲存溫度40℃ | 儲存溫度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,過量嵌入的鋰離子會永久固定于晶格中,無法再釋放,可導(dǎo)致電池壽命縮短。
不耐受過放:過放電時(電壓小于3.0V時放電),電極脫嵌過多鋰離子,可導(dǎo)致晶格坍塌,從而縮短壽命。
需要多重保護機制:由于錯誤使用會減少壽命,甚至可能導(dǎo)致爆炸,所以,鋰離子電池設(shè)計時增加了多種保護機制。
保護電路:防止過充、過放、過載、過熱。
排氣孔:避免電池內(nèi)部壓強過大。
隔膜:有較高的抗穿刺強度,防止內(nèi)部短路;在電池內(nèi)部溫度過高時還能融化,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。
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