锂电池的工作原理及七大优点介绍
来源：宝鄂实业
2021-05-15 18:29
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在充电过程中，锂离子从正极活性物质的晶格中脱出，通过有机电解质和隔膜进入到负极金属锂上，同时电子从外电路传输至负极，实现电荷平衡，正极处于高电位的贫锂态；放电过程则与之相反，金属锂转变为锂离子，同时通过有机电解质和隔膜进入到正极活性物质的晶格中，同时电子从外电路传输至正极。
但是，充电过程中，由于金属锂电极表面凹凸不平，电沉积速率的差异造成不均匀沉积，导致树枝状锂晶体在负极生成。当枝晶生长到一定程度就会折断，产生“死锂”，造成锂的不可逆，使电池充放电实际容量降低。锂枝晶也有可能刺穿隔膜，将正极与负极连接起来，电池产生内短路，短路生成大量的热会令电池着火甚至发生爆炸。
正是由于循环过程中的“锂枝晶”问题，电池寿命较短、安全性能差，使得锂金属二次电池的研究在历史上曾经一度处于停滞状态。近年来，随着相关技术的发展以及对于高能量密度锂二次电池的迫切需求，锂-硫、锂-空气等新型锂金属二次电池纷纷出现，使得锂金属二次电池的研究再度成为热点。
锂电池的七大优点
1.电压高。单体电池工作电压高达2.5-4.2V，是镍镉、镍氢电池的3倍。
2.比能量大。
3.循环寿命长。一般均可达到500次以上，甚至1000-2000次。对于小电流放电的电器，电池的使用期限将倍增电器的竞争力。
4.安全性能好，无公害，无记忆效应。锂离子电池中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素，无记忆效应，安全性能高。
5.自放电小。室温下充满电的锂离子电池储存1个月后的自放电率为10%左右，大大低于镍镉的25-30%，镍氢的30-35%。
6.可快速充电。1C充电时容量可以达到标称容量的80%以上。
7.工作温度范围高。目前常规电池的温度范围为-20到60度之间，随着电解质和正极材料的改进，将来可扩宽到-40到70度，甚至温度范围更宽。
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