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电池知识

锂电池如此受欢迎你知道原因是什么吗?

来源:宝鄂实业    2019-07-16 17:32    点击量:

 

  一、锂电

 

  1、基本介绍

 

  锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数的几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

 

  2、工作原理

 

  (1)锂金属电池:

 

  锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

 

  放电反应:Li+MnO2=LiMnO2

 

  (2)锂离子电池:

 

  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

锂电池重量轻体积小

 

  锂电池电动车目前品牌多样化,在动力性能方面和铅酸电池(简易款电动自行车)差不多,充电6~8小时,根据电池容量不同可跑30~45公里,重量只有铅酸电池的1/5左右,而且目前一般锂电池保2年,铅酸蓄电池保1年。

 

  锂电池具有免激活特性

 

  锂电池很容易激活,只要经过3-5次正常的充放电循环就可激活电池,恢复正常容量。由于锂电池本身的特性,决定了它几乎没有记忆效应 。因此用户新锂电池在激活过程中,是不需要特别的方法和设备的。

 

  锂电池带记忆效应

 

  在给铅酸蓄电池,镍电池充电时,一直都担心电池发生记忆效应,而电动自行车锂电池不带记忆效应,可以放心充电而不用担心电池之前的充电用电情况。

 

  锂电池循环寿命长

 

  锂离子电池以1C倍率进行充、放电,其循环寿命大于等于500次,第500次时的电容量,大于标称铜梁70%。而铅酸电池即使以0.5放电,以0.15C以充电,其循环寿命小于等于350次,电容量小于等于60%。

 

  工作温度范围宽

 

  电动自行车锂离子电池可在-25度到55度范围内工作,其电容量可达标称容量的70%,而铅酸电池只能在10度到40度范围内工作,在-25度时不能正常工作。

 

  锂电池充电时间短,绿色环保

 

  由于电动自行车锂离子电池具有可大电流充电的特性,因此充电时间只要4-5小时,而铅酸电池则需要8至10小时。无对环境有害的重金属铅,属于高环保型的产品。

锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。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,到达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。

 

  同样道理,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,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。

 

 

  不难看出,在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生。

 

  由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。

 

  随着二十世纪微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

 

  最早得以应用于心脏起搏器中。由于锂电池的自放电率极低,放电电压平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。

 

  锂电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算机,计算器,照相机、手表中。