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锂电芯是什么意思

来源:钜大LARGE    2018-06-14    点击量:21

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锂电芯并不是锂电池。


一般锂电池大体包含两部分:锂电芯+控制芯片。


锂电芯是储存电量的载体,而控制芯片则是充放电等控制锂电池工作的重要部分。锂电池如果没有控制芯片只有电芯,那么充放电时不能控制电流电压,就可能会瞬间烧毁甚至爆炸。所以控制芯片是安全使用锂电池的必要配置。当然有一些用电器自带芯片,就可以直接使用锂电芯供电,比如一些自带保护芯片使用18650电池(锂电电芯)的强光手电筒。


指单个含有正、负极的电化学电芯,一般不直接使用。区别于电池含有保护电路和外壳,可以直接使用。


锂离子二次充电电池的组成是这样的:电芯+保护电路板。充电电池去除保护电路板就是电芯了。他是充电电池中的蓄电部分。电芯的质量直接决定了充电电池的质量。


手机电板拆掉外壳,再去掉电板里的保护电路板就剩下锂电芯了。


电芯分为铝壳电芯、软包电芯(又称“聚合物电芯”)、圆柱电芯三种。通常手机电池采用的为铝壳电芯,蓝牙等数码产品多采用软包电芯,笔记本电脑的电池采用圆柱电芯的串并联组合。


粒径小,比表面积大,颜色白,纯度高,电化学性能明显提高。可以用到钛酸锂电池材料和钴酸锂电池材料中。1:在-0.05~0.35V(vsSCE)的电位范围内表现出典型的法拉第赝电容行为。所谓赝电容是继双电层电容器后,发展了得赝电容器。赝电容也称法拉第准电容,对于法拉第准电容,其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储,而且包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应而将电荷储存于电极中。电解液中的离子,一般为H或OH-在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极/溶液界面,而后通过界面的电化学反应而进入到电极表面活性氧化物的体相中;由于电极材料采用的是具有较大比表面积的氧化物,这样就会有相当多的这样的电化学反应发生,大量的电荷就被存储在电极中。放电时这些进入氧化物中的离子又会重新返回到电解液中,同时所存储的电荷通过外电路而释放出来,这就是法拉第准电容的充放电机理。说明白点,赝电容就是无数个小的双电层电容。2:在相同的电流密度(毫安/平方厘米)下,增加比容量(法/克)。3:降低自放电率,具有量好的循环寿命。成分:纳米二氧化钛(XZ-TI01)外观:白色粉末状;PH值:6-8;粒径:10纳米;比表面积:60-70m2/g;纯度:99.9%,干燥失重105℃、2h≤0.05(%);灼烧失重≤0.1(%);铁ppm≤3合格铅(Pb)ppm≤10合格。包装:10公斤/纸桶内衬塑料薄膜袋


“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。


锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。


锂金属电池:


锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。


锂电池基本原理


锂电池基本原理


放电反应:Li+MnO2=LiMnO2


锂离子电池:


锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。


充电正极上发生的反应为


LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)


充电负极上发生的反应为


6C+XLi++Xe-=LixC6


充电电池总反应:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6


正极


正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照:


锂电池最早期应用在心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低,放电电压平缓等优点,使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电。锂电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算器,数码相机、手表中。


为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究,从而制造出前所未有的产品。


1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化,使人们的移动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备的重量和体积大大减小。


1、1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成首个锂电池。


2、1980年,J.Goodenough发现钴酸锂可以作为锂离子电池正极材料。


3、1982年伊利诺伊理工大学(theIllinoisInstituteofTechnology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性,此过程是快速的,并且可逆。与此同时,采用金属锂制成的锂电池,其安全隐患备受关注,因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。


4、1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石是优良的正极材料,具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了燃烧、爆炸的危险。


5、1989年,A.Manthiram和J.Goodenough发现采用聚合阴离子的正极将产生更高的电压。


6、1991年索尼公司发布首个商用锂离子电池。随后,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。


7、1996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐,如磷酸锂铁(LiFePO4),比传统的正极材料更具优越性,因此已成为当前主流的正极材料。


随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用,锂离子电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用,并在逐步向其他产品应用领域发展。1998年,天津电源研究所开始商业化生产锂离子电池。习惯上,人们把锂离子电池也称为锂电池,但这两种电池是不一样的。锂离子电池已经成为了主流。


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