锂电池的种类有哪些

2018-05-18      3459 次浏览

         一、锂电池按外型分:有方型锂电(如常用的手机电池电芯)和柱形(如18650);


  二、.锂电池外包材料分:铝壳锂电池,钢壳锂电池,软包电池


  三、.锂电池从正负极材料(添加剂)分:沽酸锂(LiCoO2)电池或锰酸锂(LiMn2O4),磷酸铁锂电池,一次性二氧化锰锂电池;另一分:锂离子LIB,聚合物PLB


  四、.不同的性能用途方面分:


  一次性---锂锰电池--扣式3伏电池


  高容量(高平台)--用在手机数码产品上


  高倍率;---用在电动车和电动工具上及飞机模型


  高温;---矿灯,室上灯饰,机器内置后备电源;


  低温;---室外环境,北方(冬天)南极;


  中国电动车行业车用电池中用锂电池主流是三种铁锂,锰锂,三元。


  锰锂1.价格便宜。2.低温性能好,在零下负20度放电能有90%以上的效率。3.安全性能佳。


  但他1.高温度性能差2.循环寿命低(一般正常使用寿命大概在300到400次)3.克比容量低(112)4.倍率放电差(如车子上坡和快速启动时候,对该类电池影响很大)


  三元1.价格是三种材料最贵的2.容量高(150.可以节省体积)3.循环寿命佳(600到700次)4.倍率放电佳


  但他1.安全性能是三个中最差的(特别是用钢壳的)2.目前中国电池行业对该材料的掌握还不成熟,用的不多.


  铁锂1.价格中2.容量中(130)3.循环寿命高(1500次左右)4.高温性能好5.倍率放电好


  但他1.价格不便宜2.低温性能不好3.在电动汽车上才能充分体现其优越的性能(能6分钟充满电,能20倍放电)


  锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。


  锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,通常人们俗称其为锂电池。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。而真正的锂电池由于危险性大,很少应用于日常电子产品。


  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)。


  石油焦炭和石墨作负极材料无毒,且资源充足,锂离子嵌入碳中,克服了锂的高活性,解决了传统锂电池存在的安全问题,正极LixCoO2在充、放电性能和寿命上均能达到较高水平,使成本降低,总之锂离子电池的综合性能提高了。预计21世纪锂离子电池将会占有很大的市场。


  锂离子二次电池充、放电时的反应式为LiCoO2+C=Li1-xCoO2+LixC[1]


  锂离子电池容易与下面两种电池混淆:


  (1)锂电池:以金属锂为负极。


  (2)锂离子电池:使用非水液态有机电解质。


  (3)锂离子聚合物电池:用聚合物来凝胶化液态有机溶剂,或者直接用全固态电解质。锂离子电池一般以石墨类碳材料为负极。


  钢壳/铝壳/圆柱/软包装系列:


  (1)正极——活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂,镍钴锰酸锂材料,电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂(俗称三元)或者三元+少量锰酸锂,纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导电极流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。


  (2)隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过,而电子不能通过。


  (3)负极——活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。


  (4)有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液。


  (5)电池外壳——分为钢壳(方型很少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装)等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端。


  根据锂离子电池所用电解质材料的不同,锂离子电池分为液态锂离子电池(LiquifiedLithium-IonBattery,简称为LIB)和聚合物锂离子电池(PolymerLithium-IonBattery,简称为PLB)。


  锂离子电池(Li--ion)


  可充电锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产品中应用最广泛的电池,但它较为“娇气”,在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。因此,在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。锂离子电池充电要求很高,要保证终止电压精度在±1%之内,各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC,以保证安全、可靠、快速地充电。


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