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电学文章
【迈昂科技科普系列】锂离子电池的利与弊

发布时间: 2015-07-27   浏览次数:   作者:迈昂科技




      锂离子电池种类繁多,但其工作原理大致相同。充电时,锂离子从正极材料中脱嵌,经过隔膜,嵌入到负极材料中,放电以相反过程进行。下面我们来看下锂电池的优点以及缺点:


锂离子电池优点

1) 单体锂离子电池的工作电压高达3.6-3.8V,是Ni-Cd、Ni-MH电池的三倍。

2) 比能量高,目前能达到的实际比能量为180Wh/kg(3倍于Nl-Cd,1.5倍于Ni-MH)。

3) 循环寿命长,一般可达到1000次以上,在低放电深度下可以达到几万次,超过其它二次电池。

4) 安全性能好,由于锂离子电池不含金属锂,电池在充放电过程中,只用锂离子的嵌入和嵌出,并且在初次充电过程中中均形成了一层SEI膜。这就消除了锂枝晶生长的条件,使电池过热和内部短路的机会降低到相当低的地步,从而大大地提高了电池的安全性能。

5) 自放电率低
锂离子电池在首次充电(化成)过程中在碳负极材料表面形成一层具有离子导电性而对电子
绝缘的固体电解质中间相膜(SEI),可较好的阻止自放电的发生。在充电状态下,锂离子电池的月自放电率为2~3%。

6)  无记忆效应

部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但锂离子电池不存在这方面的问题。

7)重量轻,相同体积下约为铅酸电池的1/5。

8)不含镉、汞、铅等重金属元素,对环境无污染,属绿色环保电池。


锂离子电池缺点:

1.电池成本较高。
主要表现在正极材料价格较高,另外电解质体系提纯困难。
2. 不能大电流放电。 
由于有机电解质体系等原因,电池内阻相对其他类电池大。故要求较小的放电电流,通常只适合于中小电流的用电设备使用。

3. 需要保护线路控制。 
A. 过充保护:电池过充电可能破坏正极材料结构从而影响电池的性能和寿命,同时过充电使电解液分解,内部压力过高,可能导致电解液泄露甚至出现安全问题;因此,锂电池需要过充保护线路控制。 
B. 过放保护:过放电会导致活性物质的恢复困难,故也需要有保护线路控制。


更多锂离子电池知识鉴赏:http://www.manyoung.com/article/type/63-1.html



 
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