锂电池发展与使用及特性介绍
来源：宝鄂实业
2021-08-03 10:30
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锂电池是目前使用最为广泛的可再次充电式电池，它依据不同的电子产品的要求可以做成扁平长方形、圆柱形、长方形及扣式，可以单节电池使用于低功率使用，也可以将多节电池进行串并联组合得到更高电压与容量，用于电动工具与笔记型计算机。锂电池中的电解液可以是凝胶体、聚合物(锂离子/锂聚合物电池)、或凝胶体与聚合物的混合物。因为目前尚未发现能够在室温条件下有效运送锂离子的聚合物，所以大多数的锂离子/锂聚合物电池实际上是结合凝胶体和聚合物的混合型电池。
锂电池有别于一般的化学电池，其充放电工作过程是通过电池正负极中锂离子的嵌入和脱嵌来实现的，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移动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到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，当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又移动回正极。回正极的锂离子越多，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。在充放电过程中，锂离子处于从正极到负极到正极的循环运动状态。由于锂电池中使用的是离子状态的锂而非金属锂，危险性低，安全性高。
电池特性
电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时，电池非静电力(化学力)所做的功。电动势取决于电极材料的化学性质，与电池的大小无关。电池所能输出的总电荷量为电池的容量，通常用安培小时作单位。
在电池反应中，每公斤反应物质所萌生的电能称为电池的理论比能量。所谓比能量指的是单位重量或单位体积中所储存的能量，以Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克(重量单位)，L是升(体积单位)。电池的实际比能量要比理论比能量小。因为电池中的反应物并不全按电池反应进行，同时电池内阻也会引起电压降。另一方面，电流流过电池的截面积越大，其内阻越小。锂电池的最大特点是比能量高，现今的锂电池技术可达到比能量为80~120wh/kg，而传统铅酸蓄电池的比能量仅为30~40wh/kg，因此锂电池可以以较小体积储存更高能量，有助于讲求轻薄短小的行动电子装置与要求高续航力的电动车使用。
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