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关于锂离子电池,您了解多少?

返回列表 来源: 发布日期: 2022.05.02

电池出厂前都需要进行测试,锂离子电池也不例外,下面我们来了解一下关于锂离子电池的特性与特点

SR16 -1

锂离子电池的正负极为石墨晶体,正负极通常为二氧化锂。充电时锂离子有正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时锂离子从石墨晶体内负极表面脱离正极。冲放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。

锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成,负极则是特殊分子结构的碳。常见的正极材料主要成分为 LiCoO2 ,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。
      化学反应原理虽然很简单,然而在实际的工业生产中,需要考虑的实际问题要多得多:正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性,负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内阻。
  虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应,记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。

SR8

过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因。
不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。

那么锂电池的特点是以下8点:

1. 比镍镉、镍氢电池有更高的能量重量比,能量体积比
2.电压高,单节电压为3.6V,等于三只镍镉或镍氢电池
3.自放电小,可长时间存放:
4.无记忆效应,所以充电前,无须放电;
5.寿命长,正常工作条件下,冲/放电循环次数远远大于500次;
6.可快速充电,使充电时间缩短至1-2小时;
7.电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池;
8.成本高,与其他可充电电池相比价格很贵。

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