鋰離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)

    鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。習(xí)慣上，鋰離子進(jìn)入正極材料的過(guò)程叫嵌入，離開(kāi)的過(guò)程叫脫嵌;鋰離子進(jìn)入負(fù)極材料的過(guò)程叫插入，離開(kāi)的過(guò)程叫脫插。 鋰離子電池容易與下面兩種電池概念混淆：

    鋰電池：雖然常常被用作為鋰離子電池的簡(jiǎn)稱(chēng)。但嚴(yán)格意義的鋰電池是鋰原電池，存在鋰單質(zhì)。

    鋰離子聚合物電池：一種用聚合物取代液態(tài)有機(jī)溶劑的鋰離子電池，其安全性較好。

    優(yōu)點(diǎn)

    高能量密度：因電極材料不同而不同，按質(zhì)量計(jì)算，可達(dá)150～200Wh/kg(540～720kJ/kg);按體積計(jì)算，可達(dá)250～530Wh/L(0.9～1.9kJ/cm3)。

    開(kāi)路電壓高：因電極材料不同而不同，可達(dá)3.3～4.2V。

    輸出功率大：因電極材料不同而不同，可達(dá)300～1500W/kg(@20秒)。

    無(wú)記憶效應(yīng):磷酸鐵鋰鋰離子電池?zé)o記憶效應(yīng)，電池在未放空電的情況下可隨時(shí)充放電，使用維護(hù)簡(jiǎn)便。

    低自放電：<5%～10%/月。智能型鋰離子電池由于有內(nèi)建的監(jiān)測(cè)電路，這個(gè)監(jiān)測(cè)電路的工作電流甚至高于自放電電流。

    工作溫度范圍寬：可在-20℃～60℃之間正常工作。

    充、放電速度快

    因此，鋰離子電池廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品、軍工產(chǎn)品、航空產(chǎn)品等。

    缺點(diǎn)

    衰老：與其它充電電池不同，鋰離子電池的容量會(huì)緩慢衰退，與使用次數(shù)無(wú)關(guān)，而與溫度有關(guān)。可能的機(jī)制是內(nèi)阻逐漸升高，所以，在工作電流高的電子產(chǎn)品更容易體現(xiàn)。用鈦酸鋰取代石墨，似乎可以延長(zhǎng)壽命。儲(chǔ)存溫度與容量永久損失速度的關(guān)系如下：

    充電電量?jī)?chǔ)存溫度0℃儲(chǔ)存溫度25℃儲(chǔ)存溫度40℃儲(chǔ)存溫度60℃

    40％～60％2％/年4％/年15％/年25％/年

    100％6％/年20％/年35％/年80％/6月

    回收率：大約有1%的出廠(chǎng)新品因種種原因需要回收。

    不耐受過(guò)充：過(guò)充電時(shí)，過(guò)量嵌入的鋰離子會(huì)永久固定于晶格中，無(wú)法再釋放，可導(dǎo)致電池壽命縮短。

    不耐受過(guò)放：過(guò)放電時(shí)(電壓小于3.0V時(shí)放電)，電極脫嵌過(guò)多鋰離子，可導(dǎo)致晶格坍塌，從而縮短壽命。

    需要多重保護(hù)機(jī)制：由于錯(cuò)誤使用會(huì)減少壽命，甚至可能導(dǎo)致爆炸，所以，鋰離子電池設(shè)計(jì)時(shí)增加了多種保護(hù)機(jī)制。

    保護(hù)電路：防止過(guò)充、過(guò)放、過(guò)載、過(guò)熱。

    排氣孔：避免電池內(nèi)部壓強(qiáng)過(guò)大。

    隔膜：有較高的抗穿刺強(qiáng)度，防止內(nèi)部短路;在電池內(nèi)部溫度過(guò)高時(shí)還能融化，阻止鋰離子通過(guò)，阻滯電池反應(yīng)，升高內(nèi)阻(至2kΩ)。

    排氣孔、隔膜一旦激活，將使電池永久失效。
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