锂离子电池的优越性能
我们经常说的锂离子电池的优越性是针关于传统的镍镉电池(Ni/Cd)和镍氢电池(Ni/MH)来讲的。那么,锂离子电池究竟好在哪里呢?
(1)工作电压高
(2)比能量大
(3)循环寿命长
(4)自放电率低
(5)无记忆效应
(6)无污染
以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的比较:
技术参数镍镉电池镍氢电池锂离子电池
工作电压(V)1.21.23.6
重量比能量(Wh/Kg)5065105-140
体积比能量(Wh/l)150200300
充放电寿命(次)5005001000
自放电率(%/月)25-3030-356-9
有无记忆效应有有无
有无污染有无无
(注:充电速率均为1C)
锂离子电池的工作原理
大家都已了解,锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极是碳。
锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
同样道理,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
不难看出,在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。假如我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。