关于锂离子电池的优缺点介绍

来源：宝鄂实业 2019-06-23 15:36 点击量：次

　锂离子电池具有以下优点：

1）电压高，单体电池的工作电压高达 3.6-3.9V，是 Ni-Cd、 Ni-H 电池的 3 倍2）比能量大，目前能达到的实际比能量为 100-125Wh/kg 和

240-300Wh/L（2 倍于 Ni-Cd，1.5 倍于 Ni-MH）,未来随着技术发展,比能量可高达 150Wh/kg 和 400 Wh/L

3）循环寿命长,一般均可达到 500 次以上,甚至 1000 次以上.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.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域：Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺（如烧结式）的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚电池的使用，但Li-ion根本不存在这方面的问题。

5）自放电小，室温下充满电的 Li-ion 储存 1 个月后的自放电率为

10%左右，大大低于 Ni-Cd 的 25-30%，Ni、MH 的 30-35%。

6) 可快速充放电，1C 充电是容量可以达到标称容量的 80%以上。

7) 工作温度范围高，工作温度为-25~45°C，随着电解质和正极的改进，期望能扩宽到-40~70°C。

锂离子电池也存在着一定的缺点

1）电池成本较高。主要表现在正极材料 LiCoO2 的价格高

（Co 的资源较少），电解质体系提纯困难。

2）不能大电流放电。由于有机电解质体系等原因，电池内阻相对

其他类电池大。故要求较小的放电电流密度，一般放电电流在 0.5C 以下，只适合于中小电流的电器使用。

3）需要保护线路控制。

A、过充保护：电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命；同时过充电使电解液分解，内部压力过高而导致漏液等问题；故必须在 4.1V-4.2V 的恒压下充电；

B、过放保护：过放会导致活性物质的恢复困难，故也需要有保护线路控制。

4）充电电池定义

充电电池又称：蓄电池、二次电池，是可以反复充电使用的电池。常见的有：铅酸电池（用于汽车时，俗称“电瓶”）、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池。

5）电池的额定容量

电池的额定容量指在一定放电条件下，电池放电至截止电压时放出的电量。IEC 标准规定镍镉和镍氢电池在 20±5℃环境下，以 0.1C 充电 16 小时后以 0.2C 放电至 1.0V 时所放出的电量为电池的额定容量。单位有 Ah, mAh锂电池：虽然常常被用作为锂离子电池的简称。但严格意义的锂电池是锂原电池，存在锂单质。

　　锂离子聚合物电池：一种用聚合物取代液态有机溶剂的锂离子电池，其安全性较好。

　　优点

　　高能量密度：因电极材料不同而不同，按质量计算，可达150～200Wh/kg(540～720kJ/kg);按体积计算，可达250～530Wh/L(0.9～1.9kJ/cm3)。

　　开路电压高：因电极材料不同而不同，可达3.3～4.2V。

　　输出功率大：因电极材料不同而不同，可达300～1500W/kg(@20秒)。

　　无记忆效应:磷酸铁锂锂离子电池无记忆效应，电池在未放空电的情况下可随时充放电，使用维护简便。

　　低自放电：

　　工作温度范围宽：可在-20℃～60℃之间正常工作。

　　充、放电速度快

　　因此，锂离子电池广泛应用于消费电子产品、军工产品、航空产品等。

　　缺点

　　衰老：与其它充电电池不同，锂离子电池的容量会缓慢衰退，与使用次数无关，而与温度有关。可能的机制是内阻逐渐升高，所以，在工作电流高的电子产品更容易体现。用钛酸锂取代石墨，似乎可以延长寿命。储存温度与容量永久损失速度的关系如下：