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电池知识

相对于锂离子电池,锂聚合物电池的特点有哪些呢?

来源:宝鄂实业    2019-04-20 17:34    点击量:

锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池或塑料锂离子电池。你知道聚合物锂电池和锂电池区别是什么吗?下面来看看吧。

锂离子电池工作原理:

  锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

  充电正极上发生的反应为:LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)

  充电负极上发生的反应为:6C+XLi++Xe-=LixC6

  充电电池总反应:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6

  正极

  正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照:

  正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。充电时:LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放电时:Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。

  负极

  负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。

  负极反应:放电时锂离子脱嵌,充电时锂离子嵌入。

  充电时:xLi++xe-+6C→LixC6

  放电时:LixC6→xLi++xe-+6C

  一、聚合物锂电池和锂电池区别

  相对于锂离子电池,锂聚合物电池的特点如下:

  1.无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。

  2.可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。

  3.电池可设计成多种形状。

  4.电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右。

  5.可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池。

  6.由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

  7.容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍。

  二、聚合物锂电池寿命

  正确的说法:锂电寿命和充电周期的完成次数有关,和充电次数没有直接关系。


  简单的理解,例如,一块锂电在第一天只用了一半的电量,然后又为它充满电。如果第二天还如此,即用一半就充,总共两次充电下来,这只能算作一个充电周期,而不是两个。因此,通常可能要经过好几次充电才完成一个周期。每完成一个充电周期,电量就会减少一点。不过,减少幅度非常小,高品质的电池充过多次周期后,仍然会保留原始电量的80%,很多锂电供电产品在经过两三年后仍然照常使用,就是这个原因。当然锂电寿命到了最终还是需要更换的。

  锂电的寿命一般为300~500个充电周期。假设一次完全放电提供的电量为Q,如不考虑每个充电周期以后电量的减少,则锂电在其寿命内总共可以提供或为其补充300Q-500Q的电力。由此我们知道,如果每次用1/2就充,则可以充600-1000次;如果每次用1/3就充,则可以充900~1500次。以此类推,如果随机充电,则次数不定。总之,不论怎么充,总共补充进300Q~500Q的电力这一点是恒定的。所以,我们也可以这样理解:锂电池寿命和电池的总充电电量有关,和充电次数无关。深放深充和浅放浅充对于锂电寿命的影响相差不大。

  事实上,浅放浅充对于锂电更有益处,只有在产品的电源模块为锂电做校准时,才有深放深充的必要。所以,使用锂电供电的产品不必拘泥于过程,一切以方便为先,随时充电,不必担心影响寿命。

  如果在高于规定的操作温度,即35°C以上的环境中使用锂电,电池的电量将会不断的减少,即电池的供电时间不会像往常那样长。如果在这样的温度下,还要为设备充电,那对电池的损伤将更大。即使是在较热的环境中存放电池,也会不可避免的对电池的质量造成相应的损坏。所以,尽量保持在适益的操作温度是延长锂电寿命的好方法。

  如果在低温环境,即4°C以下中使用锂电,同样也会发现电池的使用时间减少了,有些手机的原装锂电在低温环境中甚至充不上电。但不必太担心,这只是暂时状况,不同于高温环境下的使用,一旦温度升起来,电池中的分子受热,就马上恢复到以前的电量。

  要想发挥锂离子电池的最大效能,就需要经常用它,让锂电内的电子始终处于流动状态。如果不经常使用锂电,请一定记得每月给锂电完成一个充电周期,做一次电量校准,即深放深充一次。

  目前锂电池在价格上较铅酸要贵,大约是3倍左右,但是结合使用寿命分析,投入相同的成本,仍然是锂电池使用周期要长一些。

  适用性

  锂电池因为安全性较铅酸电池要稍差,所以在使用中需要做好各种安全预防工作,比如防止外力或事故对锂电池造成损坏,因为这可能会引起着火或爆炸;目前锂电池的温度适用性也很好,所以在其他适应性方面,锂电池也毫不逊色于铅酸电池。

  使用场合

  铅酸电池:汽车启动,电动车电池,

  锂电池:手机,电脑,电动工具,现在也用于电动车电池。

  内部材料

  铅酸电池正负极为氧化铅、金属铅、电解液为浓硫酸,

  锂电正负极为钴酸锂/磷酸铁锂/锰酸锂、石墨、有机电解液。