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淺談鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)

2022-11-11

鋰電池

雖然鋰電池是當(dāng)下受歡迎的電池，但隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰電池也被歸類為多種類型，每種類型各有優(yōu)缺點(diǎn)，但總的來說，鋰電池有以下幾種常見的優(yōu)缺點(diǎn):

1、鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

(1) 高電壓: 單體電池的工作電壓高達(dá)3.7-3.8V (電池電壓可充電至4.2V)，是Ni-Cd和Ni-H電池的3倍。

(2) 比能大: 目前可實(shí)現(xiàn)的實(shí)際比能約為555Wh/kg，即材料的比容量可達(dá)150 mAh/g以上 (Ni-Cd的3-4倍，Ni-mh的2-3倍)，這接近其理論價(jià)值的88%。

(3) 循環(huán)壽命長: 一般可達(dá)500倍以上，甚至1000倍以上，磷酸鐵鋰可達(dá)2000倍以上。對于小電流放電的電器，電池的使用壽命會(huì)成倍增加電器的競爭力。

(4) 安全性能好: 無污染，無記憶效應(yīng)。作為鋰離子鋰電池的前身，金屬鋰容易形成枝晶而短路，降低了其應(yīng)用領(lǐng)域: 鋰離子不含鎘、鉛、汞等污染環(huán)境的元素: 一些工藝 (如燒結(jié)) 鎳鎘電池的一大缺點(diǎn)是 “記憶效應(yīng)”，它嚴(yán)重限制了電池的使用，但鋰離子根本沒有這樣的問題。

(5) 自放電小: 儲(chǔ)存1個(gè)月后，充滿電的鋰離子在室溫下的自放電率約為2%，遠(yuǎn)低于Ni-Cd的25-30% 和Ni和MH的30-35%。

(6) 快速充放電: 充電30分鐘后容量可達(dá)到標(biāo)稱容量的80% 以上，現(xiàn)在磷鐵電池充電10分鐘后可達(dá)到標(biāo)稱容量的90%。

(7) 工作溫度范圍高: 工作溫度為-25?55 °C。隨著電解質(zhì)和正極的改善，有望將其加寬至-40?70 °C。

2、鋰電池的缺點(diǎn)

(1) 老化: 與其他可充電電池不同，鋰離子電池的容量會(huì)緩慢下降，與使用次數(shù)無關(guān)，但與溫度有關(guān)?？赡艿臋C(jī)器該系統(tǒng)是內(nèi)部電阻逐漸增加，因此在工作電流大的電子產(chǎn)品中更容易反映。用鈦酸鋰代替石墨似乎可以延長壽命。

(2) 無法承受充電: 過充電時(shí)，過度嵌入的鋰離子會(huì)永久固定在晶格中，無法再次釋放，這會(huì)導(dǎo)致電池壽命短，產(chǎn)生氣體而導(dǎo)致氣鼓。

(3) 不耐放電: 過度放電，電極脫嵌過多的鋰離子，會(huì)導(dǎo)致晶格塌陷，從而縮短氣鼓的壽命和產(chǎn)氣。

(4) 需要多種保護(hù)機(jī)制: 由于錯(cuò)誤使用會(huì)降低壽命，甚至可能導(dǎo)致爆炸，因此在鋰離子電池的設(shè)計(jì)中增加了多種保護(hù)機(jī)制。

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2023-04-13

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