锂离子电池（Li-ion）材料介绍

锂离子电池是新型的充电电池，正极材料为含锂的金属氧化物（LiCoO2、LiNiO2、LiMn202等），负极材料为焦炭或石墨，电解质为有机液，新电池需充电化成。锂离子电池的额定电压为3.6V，满充电时的最大电压为4.1V～4.2V，最终放电电压硬碳型2.5～2.8V，石墨型3.0V。其能量重量比高达170Wh/Kg，是镍镉电池的三倍多，能量体积比300Wh/L，循环充电次数大于1000次，无记忆效应。内部还具有多种安全设置，能保护电池在不当使用时不至损坏。从上述指标就可以看出，锂离子电池的能量密度更大，同样体积可以供出更多的能量，使用寿命长，单节电池的工作电压高。另外，锂离子电池放电适用环境温度范围大，从-10℃～+60℃都能100%放完电，仅低温时略差些。而镍镉、镍氢电池恰好相反，只有15℃前后能完全放完电量，温度上升放电容量会下降，60℃时能放出50%的电量。另外，锂离子电池也能用于浅放电状态，浅放电时容量也不下降。自放电率较低，约10%/月。充电时几乎不发热，充电效率高。尽管锂离子电池在电池的指标特性上，几乎全部优于镍镉/镍氢电池，因而，很多介绍把其描述得似得似无缺点，实际上，它除价格昂贵外，仍有一些不足之处。第一、电池过充电或过放电容易使电池品质下降，甚至会发热发展到起火。第二、充电要求高。锂离子电池充电时要求先恒流后恒压，最后以最小充电电流结束充电。由于过充电有危险性，实验证明电池会被烧得变形，故锂离子电池必须用专门的带自动控制的充电器。第三、充满电的电池不宜放置在高温环境下，这会使电池品质下降。第四、由于电池有自动保护机制故不能进行超大电流放电，不能用于有重负载起动电机的设备中。当短路或出现超大电流时，电压立刻跌到1.0伏，自动保护。撤去负载后，不会自动恢复，需充电几秒钟才能正常。由于这些优点，锂离子充电电池都用于高档电子设备中，如手机、摄录放一体机、笔记本电脑、数码相机、PDA等。这些设备的锂离子电池都是量体裁衣的专用型，自身充放电电路有较好的自动控制能力，并另带特殊的充电器，以保证电池和设备安全工作。由于锂离子电池可以随充随用，除非用设备时间特长，一般不必再用脱机充电器充电，质量不高的脱机充电器会对电池产生不利影响。锂离子电池不能用于有短时特大电流的舰模、舰模和电动工具上，尽管航模、赛车动具有高能量重量比的要求。锂离子电池没有通用型电池，一般不会用错。但也有用镍氢、镍镉电池制成专用型电池形状冒充锂离子电池的，这时可用短路有无自动保护功能来识别。