锂离子电池的优点和缺点分别是什么?
来源:宝鄂实业
2019-07-23 20:10
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1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。
1.5.2.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。 锂电池的正极材料、负极材料、集流体、隔膜、电解质等主材成本比铅酸蓄电池高很多。而铅酸蓄电池的组装辅材和外部电路系统成本极低。
由于制作工艺的原因,锂电池的人工成本比较大。在制造成本中,锂电池人工成本占40%以上, 而铅酸蓄电池的人工成本一般为10%~20%。
锂电池生产用的机械设备昂贵,价值较高,机械设备折旧损耗较大。 锂电池在生产中大部分过程是不可逆的,而铅酸蓄电池是可逆修复和再次使用的。铅酸蓄电池使用之后的回收价值在40%以上, 而锂电池的回收价值几乎是零。
锂电池无论是体积比能量,还是重量比能量,锂电池均比铅酸蓄电池高出3倍以上。锂电池体积 更小、重量更轻。循环寿命长。锂电池用于电动车的循环寿命一般在800次以上,采用磷酸铁锂正极材料的锂电池可以达到2000次左右,超出铅酸蓄电池1.5~5倍。这大大降低了锂电池的使用成本 ,延长了使用寿命,提高使用便利度。 具有较宽的充电功效范围。这是锂电池具有的独特优点。在需要时,可以使充电时间控制在20min~1h,充电效率达到84%以上。在进一步技术创新的基础上,这 一特性将得到更好的发挥。