锂电池有哪些原理和特点?

2021-10-21
关键词: 锂电池

锂电池是使用非水电解质溶液,以金属锂或锂合金作为正负极材料制成的电池。锂电池组具有自放电率极低、放电电压平缓等优点,可在不充电的情况下长期工作。锂电池的标称电压一般在3.0伏以上,比较适合集成电路供电。二氧化锰电池广泛用于计算器、数码相机和手表。为研制性能更好的品种,人们对不同的材料进行了研究,生产出了前所未有的产品。

随著科技的进步,锂电池成为主流。锂电池材料主要分为锂金属电池和锂离子电池。可充电的锂离子电池,它的安全性、比容量、自放电率、性价比都优于锂离子电池。只有几个国家的公司在生产这种锂金属电池,受到高技术要求的限制。

锂电池

锂电池工作原理:

1.锂电池通常使用二氧化锰为正极材料,锂金属或其合金金属作负极材料及非水电解质溶液。放电反应:LiMnO2=LiMnO2。

2.锂电池:锂合金金属氧化物是锂离子电池的正极材料,石墨是负极材料,不含水电解质。LiCoo2=Li(1-x)Coo2xLixe-(电子)对带电荷正极的反应。6CxLixe-=LixC6对带电负极的反应。LiCoO26C=Li(1-x)CoO2LixC6是可充电电池的总反应。

3.高能密度锂电池的重量只有相同容量镍镉或镍氢电池的一半,其工作电压为20-单节锂离子电池,其工作电压为3.7V(平均),相当于三节镍镉或镍氢电池。无污染的锂离子电池不含镉、铅、汞等有害金属。一般情况下,锂离子电池可以循环充电500次以上,磷酸铁锂充电次数达到2000次。镍镉电池充放电循环过程中,无记忆记忆效应是一种记忆效应。这一影响不在锂离子电池中。采用额定电压4.2V的恒流恒压充电器,能使锂电池在1.5-2.5小时内充满电;最新研制的磷酸铁锂电池则能在35分钟内充满电。

锂电池特点:

1.锂电池储能密度高,可达460-600Wh/kg,大约是铅酸电池的6-7倍;使用寿命长达6年。磷酸铁锂作为正极,电池可以对1C(100%DOD)进行10,000次充放电;额定电压高(单个工作电压3.7V或3.2V);串联的电压为三个镉镍或镍氢充电电池,有利于形成一个电池组;通过新技术将锂电池调整为3.0V,锂电池可以被调整为3V;适合小电器使用。

2.锂电池具有较高的动载能力,其中磷酸铁锂离子电池可达到15-30C的充放电容量,在高速启动时方便;锂电池自放电率非常低,这种电池的突出优点之一是,一般可低于每月1%,少于镍氢电池的1/20;锂电池重量轻,大约相当于同等体积的铅酸制品的1/6-1/5;7)对高低温适应性强,适用于-20-60环境,过程处理后可用于-45环境;

3.锂电池不管是生产、使用还是废弃,都不含或产生任何有毒有害重金属元素以及铅、汞、镉等物质。

4.锂电池生产基本上消耗水,这是我国水资源短缺的主要原因。比能是指单位重量或体积的能量。Wh/kg或wh/l表示比能,Wh是能量单位,w是瓦,h是小时;kg是kg(重量),l是升(体积)。