鋰電池特點(diǎn)

鋰電池特色鋰電池充電

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極資料、運(yùn)用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早呈現(xiàn)的鋰電池來自于偉大的發(fā)明家愛迪生。

鋰電池-鋰電池

鋰電池

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極資料、運(yùn)用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早呈現(xiàn)的鋰電池來自于偉大的發(fā)明家愛迪生。

因?yàn)殇嚱饘俚幕瘜W(xué)特性十分活潑，使得鋰金屬的加工、保存、運(yùn)用，對環(huán)境要求十分高。所以，鋰電池長時(shí)間沒有得到運(yùn)用。

隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的開展，小型化的設(shè)備日益增多，對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。

最早得以運(yùn)用于心臟起搏器中。因?yàn)殇囯姵氐淖苑烹娐蕵O低，放電電壓陡峭。使得起搏器植入人體長時(shí)間運(yùn)用成為或許。

鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用于計(jì)算機(jī)，計(jì)算器，照相機(jī)、手表中。

為了開宣布功用更優(yōu)異的品種，人們對各種資料進(jìn)行了研討。然后制作出前所未有的產(chǎn)品。比方，鋰二氧化硫電池和鋰亞硫酰氯電池就十分有特色。它們的正極活性物質(zhì)同時(shí)也是電解液的溶劑。這種結(jié)構(gòu)只要在非水溶液的電化學(xué)系統(tǒng)才會呈現(xiàn)。所以，鋰電池的研討，也促進(jìn)了非水系統(tǒng)電化學(xué)理論的開展。除了運(yùn)用各種非水溶劑外，人們還進(jìn)行了聚合物薄膜電池的研討。

1992年Sony成功開發(fā)鋰離子電池。它的實(shí)用化，使人們的移動電話、筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備分量和體積大大減小。運(yùn)用時(shí)間大大延長。因?yàn)殇囯x子電池中不含有重金屬鉻，與鎳鉻電池比較，大大削減了對環(huán)境的污染。

鋰電池特點(diǎn)鋰電池充電

鋰電池特點(diǎn)鋰電池充電

1、鋰離子電池

鋰離子電池現(xiàn)在由液態(tài)鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLB)兩類。其中，液態(tài)鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極選用鋰化合物L(fēng)iCoO2或LiMn2O4，負(fù)極選用鋰-碳層間化合物。鋰離子電池因?yàn)樽鳂I(yè)電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量高、無記憶效應(yīng)、無污染、自放電小、循環(huán)壽數(shù)長，是21世紀(jì)開展的理想動力。

2、鋰離子電池開展簡史

鋰電池和鋰離子電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池。這種電池的負(fù)極是金屬鋰，正極用MnO2，SOCL2，(CFx)n等。70年代進(jìn)入實(shí)用化。因其具有能量高、電池電壓高、作業(yè)溫度規(guī)模寬、儲存壽數(shù)長等長處，已廣泛運(yùn)用于特種和民用小型電器中，如移動電話、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)等、部分替代了傳統(tǒng)電池。

3、鋰離子電池開展前景

鋰離子電池以其特有的功用優(yōu)勢已在便攜式電器如手提電腦、攝像機(jī)、移動通訊中得到普遍運(yùn)用。現(xiàn)在開發(fā)的大容量鋰離子電池已在電動汽車中開端試用，估計(jì)將成為21世紀(jì)電動汽車的首要?jiǎng)恿﹄娫粗唬⒃谌嗽煨l(wèi)星、特種航天和儲能方面得到運(yùn)用。

4、電池的根本功用

(1)電池的開路電壓

(2)電池的內(nèi)阻

(3)電池的作業(yè)電壓

(4)充電電壓

充電電壓是指二次電池在充電時(shí)，外電源加在電池兩頭的電壓。充電的根本辦法有恒電流充電和恒電壓充電。一般選用恒電流充電，其特色時(shí)在充電過程中充電電流穩(wěn)定不變。隨著充電的進(jìn)行，活性物質(zhì)被恢復(fù)，電極反響面積不斷縮小，電機(jī)的極化逐漸增高。

(5)電池容量

電池容量是指從電池取得電量的量，常用C表明，單位常用Ah或mAh表明。容量是電池電功用的重要目標(biāo)。電池的容量通常分為理論容量、實(shí)踐容量和額定容量。

電池容量由電極的容量決議，若電極的容量不等，電池的容量取決于容量小的那個(gè)電極，但決不是正負(fù)極容量之和。

(6)電池的儲存功用和壽數(shù)

化學(xué)電源的首要特色之一是在運(yùn)用時(shí)能夠放出電能，不用時(shí)能儲存電能。所謂儲存功用關(guān)于二次電池來說為充電堅(jiān)持才能。

關(guān)于二次電池，運(yùn)用壽數(shù)時(shí)衡量電池功用好壞的一個(gè)重要參數(shù)。二次電池經(jīng)過一次充電和放電，稱為一個(gè)周期（或已此循環(huán)）。在一定的充放電準(zhǔn)則下，電池容量到達(dá)某一規(guī)定值之前電池能經(jīng)受的充放電次數(shù)稱為二次電池的運(yùn)用周期。鋰離子電池具有優(yōu)秀的儲存功用和長的循環(huán)壽數(shù)。

鋰電池-特征

A.高能量密度

鋰離子電池的分量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半，體積是鎳鎘的40-50%，鎳氫的20-30%。

B.高電壓

一個(gè)鋰離子電池單體的作業(yè)電壓為3.7V(均勻值)，相當(dāng)于三個(gè)串聯(lián)的鎳鎘或鎳氫電池。

C.無污染

鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類的有害金屬物質(zhì)。

D.不含金屬鋰

鋰離子電池不含金屬鋰，因此不受飛機(jī)運(yùn)送關(guān)于禁止在客機(jī)帶著鋰電池等規(guī)定的約束。

E.循環(huán)壽數(shù)高

在正常條件下，鋰離子電池的充放電周期可超越500次。

F.無記憶效應(yīng)

記憶效應(yīng)是指鎳鎘電池在充放電循環(huán)過程中，電池的容量削減的現(xiàn)象。鋰離子電池不存在這種效應(yīng)。

G.快速充電

運(yùn)用額定電壓為4.2V的恒流恒壓充電器能夠使鋰離子電池在一至兩個(gè)小時(shí)內(nèi)得到滿充。

鋰電池-鋰電池原理和結(jié)構(gòu)

1、鋰離子電池的結(jié)構(gòu)與作業(yè)原理：所謂鋰離子電池是指分別用二個(gè)能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。人們將這種靠鋰離子在正負(fù)極之間的轉(zhuǎn)移來完成電池充放電作業(yè)的，獨(dú)特機(jī)理的鋰離子電池形象地稱為“搖椅式電池”，俗稱“鋰電”。以LiCoO2為例：⑴電池充電時(shí)，鋰離子從正極中脫嵌，在負(fù)極中嵌入，放電時(shí)反之。這就需要一個(gè)電極在拼裝前處于嵌鋰狀態(tài)，一般選擇相對鋰而言電位大于3V且在空氣中穩(wěn)定的嵌鋰過渡金屬氧化物做正極，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵為負(fù)極的資料則選擇電位盡或許接近鋰電位的可嵌入鋰化合物，如各種碳資料包含天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物，包含SnO、SnO2、錫復(fù)合氧化物SnBxPyOz(x=0.4～0.6，y=0.6～0.4，z=(2＋3x＋5y)/2)等。

鋰電池

鋰電池特點(diǎn)鋰電池充電

鋰電池特點(diǎn)鋰電池充電

2、電池一般包含：正極（positive）、負(fù)極（negative）、電解質(zhì)（electrolyte）、隔閡（separator）、正極引線（positivelead）、負(fù)極引線（negativeplate）、中心端子、絕緣資料（insulator）、安全閥（safetyvent）、密封圈（gasket）、PTC（正溫度操控端子）、電池殼。一般大家較關(guān)懷正極、負(fù)極、電解質(zhì)。

鋰電池

鋰電池-離子電池結(jié)構(gòu)比較

按正極資料不同分為鐵鋰、鈷鋰、錳鋰等；

從外形分類一般分圓柱形和方形，而聚合物鋰離子還可制成任意形狀；

根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)資料不同，鋰離子電池能夠分為液態(tài)鋰離子電池(lithiumionbattery,簡稱為LIB)和固態(tài)鋰離子電池兩大類，聚合物鋰離子電池(polymerlithiumionbattery,簡稱為PLIB)歸于固態(tài)鋰離子電池中的一種。

電解質(zhì)

殼體/包裝隔閡集流體

液態(tài)鋰離子電池液態(tài)不銹鋼、鋁25μPE銅箔和鋁箔聚合物鋰離子電池膠體聚合物鋁/PP復(fù)合膜沒有隔閡或個(gè)μPE銅箔和鋁箔

鋰電池-鋰離子電池的功用

１、高能量密度

與同等容量的ＮＩ／ＣＤ或ＮＩ／ＭＨ電池比較，鋰離子電池的分量輕，其體積比能量是這兩類電池的１.５～２倍。

２、高電壓

鋰離子電池運(yùn)用高電負(fù)性的含元素鋰電極，使其端電壓高達(dá)３.７Ｖ，這一電壓是ＮＩ／ＣＤ或ＮＩ／ＭＨ電池電壓的３倍。

３、無污染，環(huán)保型

４、循環(huán)壽數(shù)長

壽數(shù)超越５００次

５、高負(fù)載才能

鋰離子電池能夠大電流接連放電，然后使這種電池可被運(yùn)用于攝象機(jī)、手提電腦等大功率用電器上。

６、優(yōu)秀的安全性

因?yàn)檫\(yùn)用優(yōu)秀的負(fù)極資料，克服了電池充電過程中鋰枝晶的生長問題，使得鋰離子電池的安全性大大進(jìn)步。同時(shí)選用特殊的可恢復(fù)配件，保證了電池在運(yùn)用過程中的安全性。

鋰電池-鋰離子電池充電辦法

辦法一、鋰離子電池出廠前，廠家都進(jìn)行了激活處理，并進(jìn)行了預(yù)充電，因此鋰離子電池均有余電，鋰離子電池按照調(diào)整期時(shí)間充電，這種調(diào)整期需進(jìn)行3~5次徹底充放電。

辦法二、充電前，鋰離子電池不需要專門放電，放電不當(dāng)反而會損壞電池。充電時(shí)盡量以慢充充電，削減快充方式;時(shí)間不要超越24小時(shí)。電池經(jīng)過三至五次徹底充放電循環(huán)后其內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)才會被全部“激活”到達(dá)最佳運(yùn)用作用。

辦法三、請運(yùn)用原廠或聲譽(yù)較好的品牌的充電器，鋰電池要用鋰電池專用充電器，并遵照指示說明，否則會損壞電池，乃至發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)。

辦法四、新買的電池是鋰離子，那么前3~5次充電一般稱為調(diào)整期，應(yīng)充14小時(shí)以上，以保證充分激活鋰離子的活性。鋰離子電池沒有記憶效應(yīng)，但有很強(qiáng)的隋性，應(yīng)給予充分激活后，才能保證今后的運(yùn)用能到達(dá)最佳效能。

辦法五、鋰離子電池必須選用專用充電器，否則或許會達(dá)不到飽和狀態(tài)，影響其功用發(fā)揮。充電結(jié)束后，應(yīng)避免放置在充電器上超越12小時(shí)以上，長時(shí)間不用時(shí)應(yīng)使電池和移動電子產(chǎn)品分離開來。

鋰電池-運(yùn)用

隨著二十世紀(jì)微電子技術(shù)的開展，小型化的設(shè)備日益增多，對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。

最早得以運(yùn)用于心臟起搏器中。因?yàn)殇囯姵氐淖苑烹娐蕵O低，放電電壓陡峭。使得起搏器植入人體長時(shí)間運(yùn)用成為或許。

鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用于計(jì)算機(jī)，計(jì)算器，照相機(jī)、手表中。

運(yùn)用舉例

1、作電池組修理代換品有許多電池組：如筆記本電腦上用的那種，經(jīng)修理發(fā)現(xiàn)，此電池組損壞時(shí)僅是個(gè)別電池有問題。能夠選用合適的單節(jié)鋰電池進(jìn)行替換。

2、制作高亮微型電筒筆者曾用單節(jié)3.6V1.6AH鋰電池配合一個(gè)白色超高亮度發(fā)光管做成一只微型電筒，運(yùn)用方便，細(xì)巧漂亮。并且因?yàn)殡姵厝萘看螅鶆蛎客磉\(yùn)用半小時(shí)，至今已用兩個(gè)多月仍無需充電。

3、替代3V電源

因?yàn)閱喂?jié)鋰電池電壓為3.6V。因此僅需一節(jié)鋰電池便可替代兩節(jié)普通電池，給收音機(jī)、隨身聽、照相機(jī)等小家電產(chǎn)品供電，不僅分量輕，并且接連運(yùn)用時(shí)間長。

鋰離子電池負(fù)極資料-鈦酸鋰

可與錳酸鋰、三元資料或磷酸鐵鋰等正極資料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池.此外，它還能夠用作正極，與金屬鋰或鋰合金負(fù)極組成1.5V的鋰二次電池。

因?yàn)殁佀徜嚨母甙踩浴⒏叻€(wěn)定性、長壽數(shù)和綠色環(huán)保的特色。能夠預(yù)見：鈦酸鋰資料在2-3年后，一定會成為新一代鋰離子電池的負(fù)極資料而被廣泛運(yùn)用在新動力汽車、電動摩托車和要求高安全性、高穩(wěn)定性和長周期的運(yùn)用領(lǐng)域。鈦酸鋰電池作業(yè)電壓2.4V，最高電壓3.0V，充電電流大達(dá)2C。

鈦酸鋰電池組成

正極：磷酸鐵鋰、錳酸鋰或三元資料、鎳錳酸鋰。

負(fù)極：鈦酸鋰資料。

隔閡：現(xiàn)在以碳作負(fù)極的鋰電池隔閡。

電解液：以碳作負(fù)極的鋰電池電解液。

電池殼：以碳作負(fù)極的鋰電池殼。

鋰電池特點(diǎn)鋰電池充電

鋰電池特點(diǎn)鋰電池充電

鈦酸鋰電池的長處：選用電動車輛取代燃油車輛是解決城市環(huán)境污染的最佳選擇，其中鋰離子動力電池引起了研討者的廣泛重視.為了滿意電動車輛對車載鋰離子動力電池的要求，研發(fā)安全性高、倍率功用好且長壽數(shù)的負(fù)極資料是其熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

商業(yè)化的鋰離子電池負(fù)極首要選用碳資料，但以碳做負(fù)極的鋰電池在運(yùn)用上仍存在一些壞處：

1、過充電時(shí)易析出鋰枝晶，形成電池短路，影響鋰電池的安全功用;

2、易形成SEI膜而導(dǎo)致初次充放電功率較低，不可逆容量較大;

3、即碳資料的平臺電壓較低(接近于金屬鋰)，并且容易引起電解液的分化,然后帶來安全隱患。

4、在鋰離子嵌入、脫出過程中體積變化較大，循環(huán)穩(wěn)定性差。

與碳資料比較，尖晶石型的Li4Ti5012具有顯著的優(yōu)勢：

1、它為零應(yīng)變資料，循環(huán)功用好；

2、放電電壓平穩(wěn)，并且電解液不致發(fā)作分化，進(jìn)步鋰電池安全功用；

3、與炭負(fù)極資料比較，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2*10-8cm2/s)，可高倍率充放電等。

4、鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的高，不易發(fā)生鋰晶枝，為保證鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)。

維護(hù)電路

由兩個(gè)場效應(yīng)管和專用維護(hù)集成塊S--8232組成，過充電操控管FET2和過放電操控管FET1串聯(lián)于電路，由維護(hù)IC監(jiān)督電池電壓并進(jìn)行操控，當(dāng)電池電壓上升至4.2V時(shí)，過充電維護(hù)管FET1截止，中止充電。為避免誤動作，一般在外電路加有延時(shí)電容。當(dāng)電池處于放電狀態(tài)下，電池電壓降至2.55V時(shí)，過放電操控管FET1截止，中止向負(fù)載供電。過電流維護(hù)是在當(dāng)負(fù)載上有較大電流流過時(shí)，操控FET1使其截止，中止向負(fù)載放電，意圖是為了維護(hù)電池和場效應(yīng)管。過電流檢測是利用場效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻作為檢測電阻，監(jiān)督它的電壓降，當(dāng)電壓降超越設(shè)定值時(shí)就中止放電。在電路中一般還加有延時(shí)電路，以區(qū)分浪涌電流和短路電流。該電路功用完善，功用牢靠，但專業(yè)性強(qiáng)，且專用集成塊不易購買，業(yè)余愛好者不易仿制。

充電電路

現(xiàn)在有不少商家出售不帶充電板的單節(jié)鋰電池。其功用優(yōu)越，價(jià)格低廉，可用于自制產(chǎn)品及鋰電池組的修理代換，因此深受廣大電子愛好者喜愛。有愛好的讀者可參照圖二制作一塊充電板。其原理是：選用穩(wěn)定電壓給電池充電，確保不會過充。輸入直流電壓高于所充電池電壓3伏即可。R1、Q1、W1、TL431組成精密可調(diào)穩(wěn)壓電路，Q2、W2、R2構(gòu)成可調(diào)恒流電路，Q3、R3、R4、R5、LED為充電指示電路。隨著被充電池電壓的上升，充電電流將逐漸減小，待電池充滿后R4上的壓降將下降，然后使Q3截止，LED將熄滅，為保證電池能夠足夠，請?jiān)谥甘緹粝绾蟪掷m(xù)充1—2小時(shí)。運(yùn)用時(shí)請給Q2、Q3裝上合適的散熱器。本電路的長處是：制作簡略，元器件易購，充電安全，顯示直觀，并且不會損壞電池．通過改變W1能夠?qū)Χ喙?jié)串聯(lián)鋰電池充電，改變W２能夠?qū)Τ潆婋娏鬟M(jìn)行大規(guī)模調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)是：無過放電操控電路。

鋰電池特點(diǎn)鋰電池充電

鋰電池特點(diǎn)鋰電池充電

鋰電池-總結(jié)

因?yàn)榫酆衔镤囯x子電池運(yùn)用了膠體電解質(zhì)不會象液體電液泄露，所以裝配很容易，使得整體電池很輕、很薄。也不會發(fā)生漏液與焚燒爆炸等安全上的問題，因此能夠用鋁塑復(fù)合薄膜制作電池外殼，然后能夠進(jìn)步整個(gè)電池的比容量；聚合物鋰離子電池還能夠選用高分子作正極資料，其質(zhì)量比能量將會比現(xiàn)在的液態(tài)鋰離子電池進(jìn)步50％以上。此外,聚合物鋰離子電池在作業(yè)電壓、充放電循環(huán)壽數(shù)等方面都比液態(tài)鋰離子電池有所進(jìn)步。根據(jù)以上長處，聚合物鋰離子電池被譽(yù)為下一代鋰離子電池。

鋰離子電池內(nèi)部成螺旋型結(jié)構(gòu)，正極與負(fù)極之間由一層具有許多細(xì)微小孔的薄膜紙隔開。鋰離子電池的正極選用鈷酸鋰，正極集流體是鋁箔；負(fù)極選用碳，負(fù)極集流體是銅箔，鋰離子電池的電解液是溶解了LiPF6的有機(jī)體。鋰離子電池蓋帽上有防爆孔，在內(nèi)部壓力過大的情況下，防爆孔會主動翻開泄壓，以避免呈現(xiàn)爆炸的現(xiàn)象。

電動自行車用的鋰電池

許多用戶上下班走同一條路，電池組只要一側(cè)日照，假如行進(jìn)速度太慢或許受熱不均。日照條件下假如電池組受熱不均，就或許有的電池溫度高有的溫度低。溫度高的電池容量大，低的容量小。長時(shí)間這樣運(yùn)用電池組會失衡，嚴(yán)重影響動力電池組的功率與安全。另外，電池組在充放電過程中的過充電、過放電、電流過大、溫度過高等現(xiàn)象會加重電池間特性的差異，然后引起單節(jié)鋰電池之間容量、電壓等功用的不平衡，最終導(dǎo)致電池組整體特性的急劇闌珊和部分電池的加快損壞。

它冬天也怕曬！電池散熱需要行進(jìn)時(shí)的氣流來幫忙，速度越快氣流越強(qiáng)。電動自行車用的電池組一般只要串聯(lián)沒有并聯(lián)，這就只能用定期單獨(dú)充放電來平衡。

比較

鉛酸蓄電池也有平衡問題，但因?yàn)槠鋲蹟?shù)較短，所以問題不杰出。