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锂离子电池主要的特点有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-10-18 05:43    点击量:
高能量密度:因电极材料不同而不同,按质量计算,可达150~200Wh/kg(540~720kJ/kg);按体积计算,可达250~530Wh/L(0.9~1.9kJ/cm3)。[2]
 
开路电压高:因电极材料不同而不同,可达3.3~4.2V。
 
输出功率大:因电极材料不同而不同,可达300~1500W/kg(@20秒)。[1][与来源不符]
 
无记忆效应:磷酸铁锂锂离子电池无记忆效应,电池在未放空电的情况下可随时充放电,使用维护简便。
 
低自放电:<5%~10%/月。智能锂离子电池由于有内建的监测电路,这个监测电路的工作电流甚至高于自放电电流。
 
工作温度范围宽:可在-20℃~60℃之间正常工作。
 
充、放电速度快
 
因此,锂离子电池广泛应用于消费电子产品、军用产品、航空产品等。
 
锂离子电池(Lithium-ion battery)是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有:锂钴氧化物(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)及磷酸锂铁(LiFePO4)。同时,锂离子电池也具有如下缺点:
 
(1)不耐受过放:过放电时(电压小于3.0V时放电),过量嵌入的锂离子会被固定于晶格中,无法再释放,导致寿命缩短,深度放电更可能使电池损坏。所以使用至极低电量是损伤电池的行为,但只要回充至高电压数次有可能再度活化电池的最大蓄电量。
 
(2)不耐受过充:过充电时,电极脱嵌过多锂离子,又没有及时得到补充,长久可导致晶格坍塌,从而不可逆的降低了储电量。因而锂电池必须经常使用,避免保持满电状态和持续插上充电器接头,要定时适当的使内储的电子流动,保养电池长期的健康。
 
(3)衰老怕热:与其它充电电池不同,锂离子电池会在使用循环中不可避免的自然缓慢衰退,就算是储放着不使用,容量也会减少,这其实与使用次数无关(除非是过度充放的循环导致的晶格损失,这样的衰老过程称之为损耗较为合适),而与温度有关。
 
可能的机制是内阻逐渐升高,所以,在工作电流高的电子产品更容易体现热衰现象,另外也要避免外部气温所带来的影响。用钛酸锂取代石墨,似乎可以延长寿命。储存电池的温度与容量永久损失速度的关系如下:
1、锂电池电压平台高:单体电池的平均电压为3.7V或3.2V,约等于3只镍镉电池或镍氢电池的串联电压,便于组成电池组。
 
2、具有高储存能量密度:相对其他电池而言锂电池能量密度很高,目前已达到460-600Wh/kg,约为铅酸电池的6~7倍。这就意味着在相同电荷容量下,锂电池重量更轻。据计算相同体积下重量约为铅酸产品的1/5~1/6。
 
3、使用寿命相对较长:锂电池的使用寿命可达到6年以上。以磷酸亚铁锂为正极的锂电池为例,在1C充放电倍率下,循环周期的*纪录可达1000次。
 
4、具备高功率承受力:电动车锂电池用的磷酸亚铁锂离子电池*充放电倍率可以达到15C-30C,这非常适合动力汽车高强度的启动和加速。
 
5、自放电率很低。自放电率是锂离子电池*突出的优越性之一,室温下满电存储一个月的自放电率约10%左右,而同等条件下镍镉为25~30%、镍氢为30~35%。
 
6、无记忆效应:这意味着锂离子电池可以随时充放电,而不必像镍氢、镍锡电池一样,必须要等到电量耗尽。
 
7、高低温适应性强:锂电池可在-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铅、汞、镉等有毒重金属物质。
 
9、锂离子电池的主要原材料锂、锰、铁、钒等在我国都是富产资源;生产基本不消耗水,对水之源稀缺的国家十分有利。