详解锂电池的种类和原理
来源：宝鄂实业
2020-01-04 16:06
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锂电池类型，锂电池工作原理。随着便携式产品的迅速发展，各种电池的使用，以及许多新型电池的开发。锂电池一般由正极材料和负极材料组成。正极材料包括镍酸锂、锰酸锂、三元锂、锂酸锂、磷酸亚铁锂等;负极材料一般为非晶碳材料、石墨化碳材料、硅基材料、氮化物、新合金等。本文对锂电池的类型和原理进行了阐述，从而节省了大量的零件。
锂电池有哪些类型?
锂电池一般分为两大类:锂金属电池:锂金属电池一般采用二氧化锰作为正极材料，锂金属或其合金金属作为负极材料，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。
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钴酸锂电池
它的高比能使锂钴电池成为手机、笔记本电脑和数码相机的普遍选择。电池由钴氧化物阴极和石墨碳阳极组成。阴极具有层状结构。锂离子在放电过程中从阳极向阴极移动，充电过程则相反。锂钴氧化物电池在高比能方面表现良好，但在功率特性、安全性和循环寿命方面表现平平。
(2)锰酸锂电池
锰酸锂是一种很有前途的锂离子电池负极材料之一,与传统的负极材料相比,钴酸锂锰酸锂等丰富的资源,成本低,无污染,安全好,比性能好等优点,是理想的动力锂电池阴极材料,但其血液循环不良和电化学稳定性性能极大地限制了其工业化。锰酸锂主要包括尖晶石型锰酸锂和层状结构的锰酸锂，其中尖晶石型锰酸锂结构稳定，易于工业化生产，目前市场上的产品都是针对这种结构的。
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;低gram-specific能力;乘数放电的区别
(3)磷酸铁锂电池
磷酸铁锂电池具有无毒、无污染、安全性能好、原料来源广泛、价格低廉、寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想负极材料。磷酸铁锂电池也有其缺点。例如磷酸铁锂正极材料的振动密度较低，而同等容量的磷酸铁锂电池体积比钴酸锂等锂离子电池大，因此在微电池方面没有优势。
磷酸铁电池的标称电压为3.2v，终止电压为3.6v，终止放电电压为2.0v。由于不同厂家使用的正极、负极材料和电解液材料的质量和工艺不同，其性能也会有所不同。
(4)三元锂电池
三元聚合物锂电池是指采用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池，锂离子电池正极材料有多种，主要有锂钴酸、锂锰酸、锂镍酸、三元材料、磷酸铁锂等。该三元材料集锂钴酸、锂镍酸、锂锰酸等优点于一体，具有容量大、成本低、安全性好等优良特性。在小型锂电池领域逐渐占有一定的市场份额，在动力锂电池领域具有良好的发展前景。
三元锂电池具有比普通锂钴酸更高的能量密度和更好的循环性能。目前，随着配方的不断改进和结构的改进，电池的标称电压已达到3.7V，容量已达到或超过钴酸锂电池的水平。
(5)锰酸镍钴锂
锰酸镍钴锂是锂离子电池的关键材料之一。氧化钴锂是目前应用最广泛的电池材料，但钴资源日益稀缺，价格昂贵，而且氧化钴锂电池在使用中存在隐患。
与锰酸锂类似，该系统可以定制为能源或动力电池。例如，18650电池的NMC在中等负载条件下的容量约为2,800毫安，可以提供4A到5A的放电电流;同一类型的NMC，在优化特定功率时，容量只有2,000毫安，但可以提供20A的连续放电电流。
钛酸锂电池
钛酸锂电池是一种锂离子二次电池作为锂离子电池的负极材料钛酸锂,可由2.4 v和1.9 v锂离子二次电池用锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂和其他正极材料。此外，它还可以用作正极，与金属锂或锂合金负极形成1.5V锂二次电池。钛酸锂具有安全性高、稳定性好、寿命长、环保等特点。
正极材料为钛酸锂时，电位平台高达1.55v，比传统石墨正极材料高1V以上。钛酸锂电池的特点是体积小、重量轻、能量密度高、密封性能好,无渗漏,无记忆效应,自放电率低,快速充电和放电,循环寿命长,工作环境温度范围宽,安全、稳定、绿色环保、等,所以它有一个很宽的通信电源领域的应用前景。
7、18650锂电池
锂电池是电子产品中常用的锂电池。模型的定义如下:如18650模型，是指电池直径为18mm，长度为65mm，电池为圆柱形。电池寿命理论是1000次。作为机组容量的密度很大,所以大部分的笔记本电脑电池,此外,18650年在工作稳定性能很好,广泛应用于电子领域:常用于高档手电筒,便携式电力、无线数据传输、电动热服装、鞋子和便携式仪器仪表、便携式照明、便携式打印机、工业设备、医疗设备等。
