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锂电池和锂离子电池的区别

来源:钜大LARGE    2018-05-12    点击量:9

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文章摘要:,校校相关部门陆詟水栗,蛋白胨官庄科普知识。

 

        锂电池是以金属锂作为电极,以电子传递产生电流,由于易产生枝晶引起爆炸,所以早已不在应用。锂电池是一次电池。


  锂离子电池是以锂离子的传递来完成充放电,主要以锂掺杂金属的氧化物作为电极。锂离子电池是二次电池可充电。


  1.锂原电池


  也称一次锂电池。可以连续放电,也可以间歇放电。一旦电能耗尽便不能再用,在照相机等耗电量较低的电子产品中广泛使用。锂原电池自放电很低,可保存3年之久,在冷藏的条件下保存,效果会更好。将锂原电池存放在低温的地方,不失是一个好方法。注意事项:锂原电池与锂离子电池不同,锂原电池不能充电,充电十分危险!


  2.锂离子电池


  也称二次锂电池。在20℃下可储存半年以上,这是由于它的自放电率很低,而且大部分容量可以恢复。


  锂电池存在的自放电现象,如果电池电压在3.6V以下长时间保存,会导致电池过放电而破坏电池内部结构,减少电池寿命。因此长期保存的锂电池应当每3~6个月补电一次,即充电到电压为3.8~3.9V(锂电池最佳储存电压为3.85V左右)、保持在40%-60%放电深度为宜,不宜充满。电池应保存在4℃~35℃的干燥环境中或者防潮包装。要远离热源,也不要置于阳光直射的地方。


  锂电池的应用温度范围很广,在北方的冬天室外,仍然可以使用,但容量会降低很多,如果回到室温的条件下,容量又可以恢复。


  锂电池的特点


  1、具有更高的能量重量比、能量体积比;


  2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;


  3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;


  4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;


  5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次;


  6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时;


  7、可以随意并联使用;


  8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池;


  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400Wh/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,如:


  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。


  摘要:综述了锂离子电池的发展趋势,简述了锂离子电池的充放电机理理论研究状况,总结归纳了作为核心技术的锂电池正负电极材料的现有的制备理论和近来发展动态,评述了正极材料和负极材料的各种制备方法和发展前景,重点介绍了目前该领域的问题和改进发展情况。、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。


  锂电池通常包括金属锂电池(常见如纽扣电池)和锂离子电池(也就是大家通常所说的锂电池)锂离子电池包括液态锂离子电池(通常说的锂离子电池)和聚合物锂离子电池各种锂电池的典型特征金属锂电池:锂元素以金属的形态存在于电池中锂离子电池:锂元素以锂离子(通常是锂盐)形态存在于电池中液态锂离子电池:电解质为液态聚合物锂(离子)电池:电解质为凝胶态或固态因为聚合物锂离子电池采用的封装材料基本为铝塑膜(软包),液态锂离子电池采用的封装材料为金属钢壳或铝壳。所以目前市场存在一种误解,软包装的锂电池就是聚合物锂电池,其实大部分国内厂家生产的软包电池依然是用的液态电解质,并不属于聚合物锂电池,真正做聚合物锂电池的厂家并不多。


  锂离子电池由日本索尼公司于1990年最先开发成功。它是把锂离子嵌入碳(石油焦炭和石墨)中形成负极(传统锂电池用锂或锂合金作负极)。正极材料常用LixCoO2,也用LixNiO2,和LixMnO4,电解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯(EC)+二甲基碳酸酯(DMC)。


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