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文檔簡介
鋰離子電池的特點(diǎn)
1.比容量高
1.鋰電池的最大特點(diǎn)是比能量高。比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位,W是瓦、h是小時(shí);kg是千克(重量單位),L是升(體積電池貯存的能量(以Wh計(jì))。電池的能量是以電池電壓(以V計(jì))和電量(以Ah計(jì))的乘積表示。2.電池最高的電壓受到電解質(zhì)的制約。對于水溶液電解質(zhì)電池(如堿錳電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘和鎳氫電池),理論上其電動(dòng)勢不可能高于水的分解電壓(1-2V)。另一方面,有機(jī)電解質(zhì)的分解電壓要遠(yuǎn)高于水溶液電池的分解電壓,可選定的電壓范圍為4-5V。3.由于鋰離子電池采用有機(jī)電解質(zhì),電池的電壓提高約3倍,比容量將提高3倍,所以鋰離子電池是高電壓、高比容量電池。如比克電池廠電池的能量容量密度高達(dá)300WH/L,重量能量密度高達(dá)125Wh/Kg,是鎘-鎳電池的2.5倍,是鎳氫電池的1.5倍。3.自放電低
自放電是指當(dāng)電池不與外界連接時(shí),由于電池內(nèi)自發(fā)反應(yīng)而引起的化學(xué)能損失。電池的自放電率就是電池貯存一段時(shí)間后,電池的初始容量減去電池貯存后的容量占初始容量的比值。鋰離子電池的自放電率每月不大于10%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鎳氫電池的30%,鎳鎘電池的15%。4.使用壽命長
液態(tài)鋰離子電池在正常使用的情況下,可使用500次循環(huán)以上。5.安全性能高
由于鋰離子電池不含金屬鋰,電池在充放電過程中,只用鋰離子的嵌入和嵌出,并且在初次充電過程中中均形成了一層SEI膜。這就消除了鋰枝晶生長的條件,使電池過熱和內(nèi)部短路的機(jī)會(huì)降低到相當(dāng)?shù)偷牡夭?,從而大大地提高了電池的安全性能。但是在過充過程中,由于電池的開路電壓過高,可能導(dǎo)致電解質(zhì)的分解,從而產(chǎn)生氣體和其他不安全的副反應(yīng),6.無記憶效應(yīng)電池記憶效應(yīng)是指電池在未放盡電的情況下充電時(shí),未放盡的電量會(huì)使極板"結(jié)晶",人們稱之為"記憶效應(yīng)"。當(dāng)產(chǎn)生記憶效應(yīng)后,電池容量就會(huì)有明顯下降。鋰離子電池充電前無需放電,無鎳鎘電池的記憶問題。7.環(huán)境保護(hù)a.鋰離子電池不含任何鎘、汞等重金屬。b.生產(chǎn)流程中不產(chǎn)生任何廢氣和廢液。c.產(chǎn)生的廢品均可回收重新利用。d.產(chǎn)品出貨前電池全部真空測漏,保證電池不漏液。e.成品商對廢、舊成品電池進(jìn)行回收。鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和組成鋰離子電池主要由正極片、負(fù)極片、電解液、隔膜紙、殼體和蓋板組成。1.
正極材料—氧化鈷鋰
氧化鈷鋰(LiCoO2)是最早商業(yè)化使用的正極材料,也是目前最常用和用量最大的正極材料。該材料的電化學(xué)特性優(yōu)異,初次循環(huán)不可逆容量損失小,充放電效率高,熱穩(wěn)定性好,循環(huán)壽命長和3.6V的工作電壓。但是鈷材料成本較高,資源缺乏,因此必須開發(fā)少用鈷、不用鈷的廉價(jià)材料,從而大大降低電池的成本。3.電解液
電解液是電池反應(yīng)過程中鋰離子來回移動(dòng)的載體。目前鋰離子電池通常有的電解液是由一些可溶性的電解質(zhì)鹽(如LiPF6)混合在環(huán)狀碳酸酯溶劑(乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、等)和線性碳酸溶劑(碳酸二甲酯、碳酸二乙基酯、碳酸甲乙酯)。而現(xiàn)在最常用的是三組分的溶劑,LiPF6+EC+DMC+EMC。4.粘結(jié)劑
鋰離子蓄電池是通過分別在鋁箔和銅箔的集流體上涂正/負(fù)極活性物質(zhì)并干燥而成的。在此工藝中,為了將集流體與活性物質(zhì)粘在一起,要使用粘合劑。通常使用的粘合劑有PVDF,SBR等。5.隔膜
隔膜紙?zhí)幱谡龢O和負(fù)極之間,起隔離作用,主要是防止正極與負(fù)極直接接觸而導(dǎo)致電池內(nèi)部短路。在鋰離子電池中使用聚烯烴孔薄膜,其厚度在20um左右。最常用的隔膜是PP(聚丙烯)/PE(聚乙烯)雙層微孔薄膜。電池的基本術(shù)語
容量:是指在一定的放電制度下(即一定的放電電流,放電時(shí)間,終止電壓)電池所給出的電量,常用C表示,電池的容量有稱為電池的電容量。理論容量:是指按發(fā)拉第定律計(jì)算出來的容量,或者說活性物質(zhì)全部參加成流反應(yīng)所給出的容量。實(shí)際容量:是指電池在一定的放電制度下實(shí)際放出的電量。額定容量:是指電池在設(shè)計(jì)的放電條件下,電池保證給出的最低電量,又稱標(biāo)稱容量,如053450A1,其額定容量900mah,實(shí)際電池放出的容量都在900mah以上。循環(huán):是指電池經(jīng)受一次充電和放電叫一個(gè)循環(huán)或一個(gè)周期。循環(huán)壽命:是指電池在一定的放電條件下,電池容量降到某一規(guī)定值前所經(jīng)歷的充。放電次數(shù),又叫使用周期。放電電壓:是指電池在放電時(shí)電池兩端的電壓,也可以說是電流通過外線路時(shí),電池兩電極之間的電位差,電池的放電電壓有稱為電池的工作電壓或負(fù)載電壓。終止電壓:是指電池放電時(shí)電壓下降到不能再繼續(xù)放電的最低電壓。這是人為規(guī)定的,同一電池,所選擇的終止電壓可以不一樣。充電電壓:是指電池在充電時(shí),外電源加在電池兩端的電壓。恒壓充電:是指控制充電電壓恒定,這時(shí)充電電流隨充電
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