发布网友 发布时间:2022-04-22 06:51
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热心网友 时间:2022-06-16 22:36
锂离子电池简介
时间:2004-9-23 14:32:12 来源:中国电池网
一、锂离子电池名称简介
现已广泛被大家使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。所以在认识锂离子电池之前,我们先来介绍一下锂电池。
举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属,正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律,我们称这种电池为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极材料是碳材。电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程,为了区别于传统意义上的锂电池,所以人们称之为锂离子电池。
二、锂离子电池的广泛用途
发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
三、锂离子电池的主要构成
(1)电池盖
(2)正 极----活性物质为氧化钴锂
(3)隔 膜----一种特殊的复合膜
(4)负 极----活性物质为碳
(5)有机电解液
(6)电池壳
四、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对于传统的镍镉电池(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、锂离子电池性能的对比:
技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池
工作电压(V) 1.2 1.2 3.6
重量比能量(Wh/Kg) 50 65 105-140
体积比能量(Wh/l) 150 200 300
充放电寿命(次) 500 500 1000
自放电率(%/月) 25-30 30-35 6-9
有无记忆效应 有 有 无
有无污染 有 无 无
(注:充电速率均为1C)
五、锂离子电池的工作原理
大家都已知道,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。如果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。
六、锂离子电池的组装过程
锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。
(1)制浆
用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。
(2)涂膜
将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片。
(3)装配
按正极片--隔膜--负极片--隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕制成电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。
(4)化成
用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。
七、锂离子电池的安全特性
锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中,所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标,国际上规定了非常严格的标准,一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。
(1)短路:不起火,不爆炸
(2)过充电:不起火,不爆炸
(3)热箱试验:不起火,不爆炸(150℃恒温10min)
(4)针剌:不爆炸(用Ф3mm钉穿透电池)
(5)平板冲击:不起火,不爆炸(10kg重物自1M高处砸向电池)
(6)焚烧:不爆炸(煤气火焰烧烤电池)
八、锂离子电池安全特性是如何实现的?
为了确保锂离子电池安全可靠的使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计,以达到电池安全考核指标。
(1)隔膜135℃自动关断保护
采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下,复合膜两侧的PE膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到135℃时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可靠。
(2)向电液中加入添加剂
在电池过充,电池电压高于4.2v的条件下,电液添加剂与电液中其他物质聚合,电池内阻大副增加,电池内部形成大面积断路,电池不再升温。
(3)电池盖复合结构
电池盖采用刻痕防爆结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度刻痕破裂、放气。
(4)各种环境滥用试验
进行各项滥用试验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等,考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验,考察电池在实际使用环境下的性能情况。
九、锂离子电池是一种新型绿色环保电池
“爱护环境,保护地球”是我们每一个人义不容辞的责任。如何把我们的环境理念在行动上反应出来呢?
作为电池消费者,应该购买、使用新型绿色环保电池;作为电池制造商,应该生产新型绿色环保电池。只有经过大家的共同努力,才能创建、保护我们美丽和谐的自然环境。
新型绿色环保电池是指近年来已投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的锂离子电池、金属氢化物镍电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料电池、燃料电池、电化学贮能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。此外,目前已广泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池(又称光伏发电),也属于这一范畴。
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http://www.sun0769.com/photo/study/qicai/t20060201_78167.htm
锂离子电池
2006年02月01日 来源:《摄影与摄像》
锂离子电池与锂电池在很多方面都有显著的不同。最明显的不同是锂离子电池可充电数百次,而锂电池不能充电。从化学上讲,制作锂电池的材料是纯金属锂,而锂离子电池的制作材料是比金属锂稳定得多的锂的化合物。
与其他可充电电池相比,锂离子电池能量密度高,即在一定的外形尺寸和重量下,锂离子电池可比其他可充电电池储存更多的电能。
锂离子电池具有较高的工作电压。一般锂离子电池的工作电压为 3.7V, 而镍氢或镍镉电池的工作电压是 1.2V 。所以通常在照相机上可使用单节锂离子电池,而不像镍镉或镍氢电池得用多节电池。
其次,锂离子电池的自放电速率比其他可充电电池低。所以锂离子电池在充电后保存电能的时间比其他可充电电池的长。镍镉电池甚至在没放入电器的情况下每天就自放掉 1 ~ 5% 的电池,而锂离子电池在充电以后电能能保持几个月。
简而言之,锂离子电池与其他可充电电池相比,具有外形尺寸小,重量轻,工作电压高,保存电能时间长等优点。
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http://elecg.vicp.net/info/info.asp?id=772&steer=2110&name_lei=%B5%E7%B3%D8%A1%A2%B3%E4%B5%E7%C6%F7&name_smlei=%D2%B5%BD%E7%D0%C2%CE%C5
苹果电脑公司将当前可再充电的锂技术的最佳性能应用在你的 PowerBook,iBook 或 iPod 上。你同样可以在诸如手机和 PDA 等设备上发现这种业界领先的电池技术。苹果电池能够共享其他设备*有的锂技术特性。这些电池和其他可充电电池一样,最终都需要更换。
业界领先的技术
锂离子电池比镍电池具有更高能密度。由于锂是最轻的金属,所以你一定会被这种重量更轻,寿命更长的电池所吸引。只要你方便,你可以随时为锂离子电池充电,完全不用像镍电池那样,为了使其性能最大化,必须充满电或定期放电。(如果充电时间过长,镍电池里的液体会结晶,阻止你将电充满,进而导致完全放电的不便之处。)
标准充电
大多数锂离子电池使用一种快速充电方式,为设备充满 80% 的电量,然后再转换为连续补充式充电方式继续充电。以 iPod 为例,如果你在充电的同时没有使用它,大概一个小时即可充满 80% 的电量,再需要 2 到 3 个小时就能为 iPod 充满电量。你可以根据充电周期的要求对所有锂离子电池进行多次充电,但次数有限。
一个充电周期意味着用完电池的所有电量,但并不等同于充一次电。例如,你一天可以听 iPod 好几个小时,只用了一半的电量,然后又为它充满电。如果你第二天还如此,这只能算作一个充电周期,而不是两个,因此,你可能要花去好几天才完成一个周期。每完成一个充电周期,电量就会减少一点,虽然这样,你在给笔记本电脑和 iPod 充过多次周期后,仍然会保留原始电量的 80%。和其他充电电池一样,最终你也需要用新电池替换它。
如何最有效的利用电量
你的电池维持设备使用时间的长短取决于你的使用方法。例如,观看 DVD 要比简单的文字处理耗电快很多。你可以遵循一些非常简单的操作步骤,最大效率的利用笔记本电脑或 iPod的电池使用时间
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http://www.cetv.e.cn/program/d0004/content.php?dnumber=94&did=1001135
什么是锂离子电池
锂离子电池俗称“锂电”,是目前综合性能最好的电池体系。锂离子电池负极是碳素材料,如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物,如LiMn2O4。
锂离子电池具有如下优点:
1.工作电压高。锂离子电池的工作电压在3.6V,是镍镉和镍氢电池工作电压的三倍。
2.比能量高。锂离子电池比能量目前已达140Wh/kg,是镍镉电池的3倍,镍氢电池的1.5倍。
3.循环寿命长。目前锂离子电池循环寿命已达1000次以上,在低放电深度下可达几万次,超过了其他几种二次电池。
4.自放电小。锂离子电池月自放电率仅为6%-8%,远低于镍镉电池(25~30%)及镍氢电池(30~40%)。
5.无记忆效应。可以根据要求随时充电,而不会降低电池性能。
6.对环境无污染。锂离子电池中不存在有害物质,是名副其实的“绿色电池”。
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http://www.yesky.com/Etimes/74882265179488256/20010809/191759.shtml
漫话锂离子电池
近几年来,“锂离子电池”一词经常在媒体中出现。生产锂离子电池的企业不断涌现。更多的投资家正跃跃欲试。锂离子电池已经进入了人们生活的各个领域,对人类生活产生了重大影响。20世纪70年代,材料学界、物理学界和化学界同时对石墨嵌入化合物开展了深入研究,发现锂等金属元素可以嵌入到石墨层间,形成石墨嵌入化合物。1990年,日本SONY公司研制出了锂离子电池并开始实现商品化,在二次电池的历史上实现了一次飞跃。目前我国已成为小功率锂离子电池的主要生产地,在锂离子电池相关材料的研究和开发方面也已取得很大的进展,已经或即将实现产业化。或许你已拥有了手提电脑、手机或电动车辆,但你是否了解这些电子产品的主要能量核心———锂离子电池呢?作为一种新的高科技产品,它是怎样发展起来的?它的工作原理是什么?它有什么优点和特点?目前的现状和今后的发展方向是什么?本报特约我国锂离子电池界的知名专家陈立泉教授对锂离子电池作一基本的介绍,以期有所裨益。
信息、能源和环保是21世纪人类社会关心的主要课题。二次电池对三个问题的解决都起着关键作用。锂离子电池是最新型的二次电池,近十年来得到迅速发展,到2000年,全球锂离子电池的销售额已超过镉镍和氢镍电池。锂离子电池的应用范围不断拓宽,从信息产业(移动电话、PDA、笔记本电脑)到能源交通(电网调峰、电动车辆),从太空(卫星、飞船)到水下(潜艇、水下机器人),锂离子电池在本世纪作为主要的二次电池,进入了人类社会的各个领域,为人类造福。
工作的原理
电池分一次电池和二次电池两大类,前者是一次性的,如干电池。后者是可再充电的,也称可充电池。目前二次电池主要有:铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。锂离子电池,俗称“锂电”,是目前综合性能最好的电池体系。锂离子电池负极是碳素材料,如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物,如LiMn2O4。电解质是含锂盐的有机溶液。通常锂离子电池并不含金属锂。充电时,在电场的驱动下锂离子从正极晶格中脱出,经过电解质,嵌入到负极晶格中。放电时,过程正好相反,锂离子返回正极,电子则通过了用电器,由外电路到达正极与锂离子复合。由于锂离子电池不含任何贵重金属,原材料都很便宜,降价空间很大,应该是最便宜的电池。目前媒体经常报道聚合物锂电池或固态锂电池,实际上它的主要部件:正极、负极和电解质以及工作原理都和使用液体电解质的锂离子电池一样,只是隔膜和包装材料不同,因此,仍属于锂离子电池。与传统的二次电池相比,锂离子电池有突出的优点:工作电压高锂离子电池的工作电压在3.6V,是镍镉和镍氢电池工作电压的三倍。在许多小型电子产品上,一节电池即可满足使用要求。这也是与其它二次电池的重大区别,因此只能用锂离子电池专用充电器来充电,以免发生事故。比能量高锂离子电池比能量目前已达140Wh/kg,是镍镉电池的3倍,镍氢电池的1.5倍。循环寿命长目前锂离子电池循环寿命已达1000次以上,在低放电深度下可达几万次,超过了其他几种二次电池。自放电小锂离子电池月自放电率仅为6-8%,远低于镍镉电池(25~30%)及镍氢电池(30~40%)。无记忆效应可以根据要求能够随时充电,而不会降低电池性能。对环境无污染锂离子电池中不存在有害物质,是名副其实的“绿色电池”。
基于上述优点,可以预见,锂离子电池将是未来二次高能电池的主要发展方向。
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http://www.cmonline.com.cn/News/2005/29004.html
锂离子电池
以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池。锂离子电池还是一种智能电池,它可以与专用原装智能充电器配合,达到最短的充电时间、最大的寿命周期及最大的容量。锂离子电池是目前性能最好的电池。与同样大小的镍镉电池、镍氢电池相比,电量储备最大,重量最轻、寿命最长、充电时间最短,无记忆效应。
新闻录入:cmonline 责任编辑:cmonline
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http://www.hp.gov.cn/hpkjj/kjzx/t20030305_1372.htm
什么是锂离子电池
锂离子电池俗称“锂电”,是目前综合性能最好的电池体系。锂离子电池负极是碳素材料,如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物,如LiMn2O4。
锂离子电池的优点:
1.工作电压高,锂离子电池的工作电压在3.6V,是镍镉和镍氢电池工作电压的三倍。
2.比能量高,锂离子电池比能量目前已达140Wh/kg,是镍镉电池的3倍,镍氢电池的1.5倍。
3.循环寿命长,目前锂离子电池循环寿命已达1000次以上,在低放电深度下可达几万次,超过了其他几种二次电池。
4.自放电小,锂离子电池月自放电率仅为6-8%,远低于镍镉电池(25~30%)及镍氢电池(30~40%)。 5.无记忆效应,可以根据要求随时充电,而不会降低电池性能。
6.对环境无污染,锂离子电池中不存在有害物质,是名副其实的“绿色电池”。
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http://www.kequanshu.org/print/69809
http://news.bit20.com/art-32527.html
http://www.baidu.com/s?lm=0&si=&rn=10&ie=gb2312&ct=0&wd=%EF%AE%C0%EB%D7%D3%B5%E7%B3%D8&pn=30&cl=3
热心网友 时间:2022-06-16 22:37
付费内容限时免费查看回答锂电池是我国热力倡导的新能源产品之一,锂电池凭借自身的优势"节能环保"目前现已广泛被消费者所使用,锂电池在工作使用中,如不注意一些事项,将会给消费者带来很大的损失,正确使用锂电池也是一件非常重要的一件事!
1、新买的锂电池如何用?是先充电还是放电?怎么充放?先进行小电流的放电(一般设置为1-2A),然后再用1A的电流进行充放电循环2-3次,已激活电池 。
2、新电池刚开始使用,电压不平衡,充放几次后,又正常了,是什么问题?主要是因为电池组中的个体电芯虽然是配对好的,但是仍会存在自放电不同的个体差异,新电池从工厂到用户手中,一般会有3个月以上的时间,在这段时间里单体电芯会因为自放电的不同所表现出电压不一样,从而电池组中的电压差值变大(即不平衡);因为目前市场上的充电器都具备充电平衡功能,所以一般的不平衡会通过充电器充电时修复
3、锂电应该在怎么样的环境下存储?阴凉干燥环境下储存,室温15-35℃,环境湿度65%
4、锂电能用多久?一般正常的可以用多少个循环?寿命受到什么因素影响?航模锂电一般可以使用100次左右,影响寿命的主要因素:1.温度,电池不能在过热的环境下使用或存放(35℃);2.充放电,电池组充电及放电不能过度,须保证单颗电芯电压4.2-3.0V之间,大电流工作回升电压应保证在3.4V以上;3.选用功率合适的机型,避免电池组在超负荷的情况下勉强使用。
5、新锂电需要激活么?如果不激活会不会有所影响?需要激活,新电池从工厂到用户手中,一般会有3个月以上的时间,电池会处于一个休眠状态,不适宜立刻做高强度的放电,否则会应影响电池的使用效率及寿命。
6、新电池,充不进电是什么原因?电芯零电、电池大内阻、充电器模式不对。
7、锂电池的C数代表什么?“C”是电池容量的符号,跟电流的符号是“I”是同一个意思,“C数”代表我们常说的倍率,即电池可以在标称容量基础上工作的电流大小的简称,以2200mAh 20C 为例,20C标识该款电池可以正常工作的电流2200mA×20 =44000mA;20C放电即用44000mA的电流对电池进行放电。
8、锂电的最佳保存电压是多少?一般出厂的电池带电量为多少?单只电压在3.70-3.90V之间,一般出厂会带30-60%的电量
9、电池组单片电芯之间多少压差算正常?超过额定压差该怎么办?出厂日期在1个月内的新电池一般在3
提问磷酸铁锂会爆炸吗
回答磷酸铁锂电池会爆炸起火吗?锂电池爆炸新闻。新能源汽车动力电池必须具有性能稳定、安全可靠、能量密度高、使用寿命长等特点。对照上述要求,磷酸铁锂电池简直就是为新能源汽车动力电池而出现的。但是近日也有许多磷酸铁锂电池的负面新闻出现,锂电池爆时炸新闻一间引起想购买电动车的消费者的恐慌。那么磷酸铁锂电池会爆炸起火吗?
磷酸铁锂电池会爆炸起火吗
磷酸铁锂电池在一般情况下是不会出现爆炸起火的的。正常使用时磷酸铁锂电池的安全性较高,但是事无绝对,在一些极端情况下还是会发生危险的。这跟各公司的材料选择、配比、工艺过程以及后期的使用是有很大关系的。
首先,磷酸铁锂电池产生过热,原因包括电短路、快速放电、过度充电、制造缺陷、设计不良或机械损坏等。过热会导致“热失控”过程的产生,也就是电池内部的放热反应,会导致电池内部温度和压力以很快速率上升,从而将能量浪费掉。一旦某个电池单元进入了热失控状态,它会产生足够的热量,使得相邻的电池单元也进入热失控状态。随着每个电池单元轮流破裂,并释放其内含物,就会产生一种反复燃烧的火焰。这就造成电池中的可燃性电解液发生泄漏,如果使用一次性锂电池,则还会释放可燃烧的锂金属。
还有一种是外部环境所导致的,比如外部环境温度过高,或者温度控制系统发生故障,热量过高无法散去也会导致起火。
我们知道,无论是行驶、充电,或者是碰撞,都有可能引起磷酸铁锂电池起火。这三者虽然状态不同,但有一点是共通的,那就是造成了电池的热失,过热必然起火。
提问磷酸铁锂不会爆炸
只会起火
回答锂电池爆炸新闻
2018年8月14日,四川宜宾一辆江淮电动汽车在胡同里突然冒烟起火,短短几秒钟,汽车炸出一个火球,火苗很快将驾驶位和副驾驶位吞噬,车内被烧得面目全非。该社区工作人员称,该车不是自燃,当时车主运送有问题的电瓶车电池准备返厂,结果还没来得及拿出电池,问题电池就开始自燃。
在同一天,一乘客叫了一辆网约车,携带电瓶车磷酸铁锂电池去维修,结果引燃网约车,导致司机烧伤自身死亡。
8月14日上午九点,在南京河西大街明基医院附近,一辆网约车起火后撞上路边花坛。汽车燃烧后,驾驶员迅速从车上跳下,事故造成驾驶员烧伤和后座一名乘客死亡。据现场目击者介绍,事发时间大约是上午9点20分左右,一辆深色网约车在河西大街由西往东行驶,到了明基医院门口时,该车车内突然冒出浓烟。这时驾驶门突然打开,驾驶员快速从车内跳出。虽然驾驶员下车了,但车子还是继续往前行驶,直至撞上路边花坛才停下。车辆迅速起火,根本来不及扑救。很快,消防和*赶到现场,尽管火势被控制住,可车子还是烧成了空壳。
事发后,保险公司工作人员透露,此次事故并不是由于车辆撞击导致的,而是因为乘客携带的包发生突然爆炸。
7月1日下午,广东中山一男子骑行锂电池电动车,在途中突然发生爆炸,随后,整车起火燃烧。
2017年8月20日夜间,上海静安区泰兴路南草坪小区,两辆停放在小区内充电的电动车发生自燃,殃及停放在旁的一辆汽车。
2017年12月13日凌晨,119指挥中心接到报警,北京朝阳区十八里店乡白墙子村一村民宅基地自建房发生火灾,导致5人遇难。经初步勘查,火灾是电动自行车引发。
2017年12月15日,南昌市红谷滩新区红谷凯旋小区,发生一起火灾,起因是电动车充电。
热心网友 时间:2022-06-16 22:37
锂离子电池俗称“锂电”,是目前综合性能最好的电池体系。锂离子电池负极是碳素材料,如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物,如LiMn2O4。
锂离子电池具有如下优点:
1.工作电压高。锂离子电池的工作电压在3.6V,是镍镉和镍氢电池工作电压的三倍。
2.比能量高。锂离子电池比能量目前已达140Wh/kg,是镍镉电池的3倍,镍氢电池的1.5倍。
3.循环寿命长。目前锂离子电池循环寿命已达1000次以上,在低放电深度下可达几万次,超过了其他几种二次电池。
4.自放电小。锂离子电池月自放电率仅为6%-8%,远低于镍镉电池(25~30%)及镍氢电池(30~40%)。
5.无记忆效应。可以根据要求随时充电,而不会降低电池性能。
6.对环境无污染。锂离子电池中不存在有害物质,是名副其实的“绿色电池”。
热心网友 时间:2022-06-16 22:38
看到这么多的copy就心烦,还是来点简单的吧
现在锂电分为锂离子电池和锂聚合物电池,最近应用最广的已经由锂离子电池转向锂聚合物电池了,因为它更稳定,使用起来更安全,所以现在的手机里都是锂聚合物电池了,它们在其他方面都是差不多的
热心网友 时间:2022-06-16 22:38
锂离子电池简介
锂离子电池简介
一、锂离子电池名称简介
现已广泛被大家使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。所以在认识锂离子电池之前,我们先来介绍一下锂电池。
举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属,正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律,我们称这种电池为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极材料是碳材。电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程,为了区别于传统意义上的锂电池,所以人们称之为锂离子电池。
二、锂离子电池的广泛用途
发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
三、锂离子电池的主要构成
(1)电池盖
(2)正 极----活性物质为氧化钴锂
(3)隔 膜----一种特殊的复合膜
(4)负 极----活性物质为碳
(5)有机电解液
(6)电池壳
四、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对于传统的镍镉电池(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、锂离子电池性能的对比:
技术参数 镍镉电池 镍氢电池 锂离子电池
工作电压(V) 1.2 1.2 3.6
重量比能量(Wh/Kg) 50 65 105-140
体积比能量(Wh/l) 150 200 300
充放电寿命(次) 500 500 1000
自放电率(%/月) 25-30 30-35 6-9
有无记忆效应 有 有 无
有无污染 有 无 无
(注:充电速率均为1C)
五、锂离子电池的工作原理
大家都已知道,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。如果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。
六、锂离子电池的组装过程
锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。
(1)制浆
用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。
(2)涂膜
将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片。
(3)装配
按正极片--隔膜--负极片--隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕制成电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。
(4)化成
用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。
七、锂离子电池的安全特性
锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中,所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标,国际上规定了非常严格的标准,一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足以下条件。
(1)短路:不起火,不爆炸
(2)过充电:不起火,不爆炸
(3)热箱试验:不起火,不爆炸(150℃恒温10min)
(4)针剌:不爆炸(用Ф3mm钉穿透电池)
(5)平板冲击:不起火,不爆炸(10kg重物自1M高处砸向电池)
(6)焚烧:不爆炸(煤气火焰烧烤电池)
八、锂离子电池安全特性是如何实现的?
为了确保锂离子电池安全可靠的使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计,以达到电池安全考核指标。
(1)隔膜135℃自动关断保护
采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下,复合膜两侧的PE膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到135℃时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可靠。
(2)向电液中加入添加剂
在电池过充,电池电压高于4.2v的条件下,电液添加剂与电液中其他物质聚合,电池内阻大副增加,电池内部形成大面积断路,电池不再升温。
(3)电池盖复合结构
电池盖采用刻痕防爆结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度刻痕破裂、放气。
(4)各种环境滥用试验
进行各项滥用试验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等,考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验,考察电池在实际使用环境下的性能情况。
九、锂离子电池是一种新型绿色环保电池
“爱护环境,保护地球”是我们每一个人义不容辞的责任。如何把我们的环境理念在行动上反应出来呢?
作为电池消费者,应该购买、使用新型绿色环保电池;作为电池制造商,应该生产新型绿色环保电池。只有经过大家的共同努力,才能创建、保护我们美丽和谐的自然环境。
新型绿色环保电池是指近年来已投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的锂离子电池、金属氢化物镍电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料电池、燃料电池、电化学贮能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。此外,目前已广泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池(又称光伏发电),也属于这一范畴。