分析锂离子电池的优点及工作原理

来源：宝鄂实业 2019-10-26 06:20 点击量：次

锂离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为“摇椅电池”。

当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。

锂离子电池优点

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。