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电池知识

锂电池有几种类型?

来源:宝鄂实业    2019-12-15 22:44    点击量:
锂电池是如何工作的?锂电池有多少种?随着电子产品需求的增长,对锂离子电池的需求也在增长,其公认的理论基础就是所谓的“摇椅理论”。锂电池的充放电不是通过传统的电子传递方式实现的,而是通过锂离子进出晶体层的强材料,能量发生变化。
 
锂电池的工作原理。JPG
 
锂电池的工作原理
 
锂离子电池的充放电过程是锂离子在正极和负极材料中嵌入和去嵌入,同时伴随着能量吸收和释放的过程。充电锂离子电池:锂离子与正极材料脱离,通过电解液到达负极。吸收电子后,将其嵌入阳极材料中,形成高能嵌入化合物。锂离子电池放电:
 
锂离子从阴极材料中脱离并释放出电子。Li+通过电解液到达正极,吸收电子并嵌入阴极材料,形成稳定的嵌入化合物。
 
锂离子电池的正极和负极材料都是含有离子和电子混合物的嵌入化合物。电子只能在阳极和阴极材料中移动。充电和放电过程需要锂离子和电子的相互作用,这就需要锂离子电极材料有良好的电导率和离子扩散能力,确保电子可以快速进行外部电路通过电极接头在放电过程中,可以迅速扩散和锂离子电解液后de-embedded阴极材料。电解质中的锂离子通过载体传递到阴极材料中,并与电子结合形成嵌入化合物。
 
锂电池是以锂金属或锂合金为正极材料,采用非水电解质溶液,通过Li+MnO2=LiMnO2的氧化还原反应而制成。锂由于其活泼的化学性质,长期以来没有得到广泛的应用。然而,随着科学技术的飞速发展,锂电池逐渐成为主流。
 
锂离子电池的工作原理是充电和放电。当电池充电时,锂离子在电池正极形成,锂离子通过电解液到达负极。负碳呈层状结构,有许多微孔。到达负极的锂离子被嵌入碳层的微孔中。锂离子嵌入越多,充电容量越大。
 
同样的道理,当电池放电时,埋在负极碳中的锂离子就会出来,回到正极。锂离子越回到正极,放电容量越大。我们通常所说的锂电池容量是放电容量。锂离子电池是一种理想的可逆电池。在锂离子的放电过程中,锂离子在电池的正极和负极之间来回移动,就像摇椅在摇椅的正极和负极之间摇摆一样,所以有人会称锂离子电池为摇椅电池。
 
锂电池有多少种?
 
锂电池一般分为两类:
 
锂金属电池:锂金属电池一般采用二氧化锰为正极材料,锂金属或其合金金属为负极材料,采用非水电解质溶液的电池。
 
锂离子电池:锂离子电池一般采用锂合金金属氧化物为正极材料,石墨为负极材料,采用非水电解质电池。
 
一般来说,谈论最多的动力电池是磷酸锂铁电池、锂锰酸电池、锂钴酸电池和三元锂电池。
 
1. Manganese-lithium电池
 
优点:便宜的价格;低温性能,在零下20度放电可有90%以上的效率;良好的安全性能。
 
缺点:高温性能差;低循环寿命(正常使用寿命约为300 ~ 400倍);低克比容量(112);乘数放电的差异。
 
2. 三元锂电池
 
优点:价格是三种材料中最贵的;高容量(150。可以节省体积);良好的循环寿命(600 ~ 700次);好倍增放电。
 
缺点:三者中最糟糕的(尤其是钢铁);目前,我国电池行业对材料的掌握还不成熟,使用也不多。