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解析鋰離子動力鋰離子電池優勢與不足

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年07月26日  

鋰離子動力鋰離子電池優勢


a、電壓高:單體電池的工作電壓高達3.7-3.8V(電芯電壓最高可充到4.2V),是Ni-Cd、Ni-H電池的3倍。


b、比能量大:目前能達到的實際比能量為555Wh/kg左右,即材料能達到150mAh/g以上的比容量(3-4倍于Ni-Cd,2-3倍于Ni-MH),已接近于其理論值的約88%。


c、循環壽命長:一般均可達到500次以上,甚至1000次以上,磷酸鐵鋰的可以達到2000次以上。有關小電流放電的電器,電池的使用期限,將倍增電器的競爭力。


d、安全性能好:無公害,無記憶效應.作為Li-ion前身的鋰離子電池,因金屬鋰易形成枝晶發生短路,縮減了其使用范疇:Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環境有污染的元素:部分工藝(如燒結式)的Ni-Cd電池存在的一大弊病為記憶效應,嚴重束縛電池的使用,但Li-ion根本不存在這方面的問題。


e、自放電小:室溫下洋溢電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為2%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%。


f、可快速充放電:充電30分鐘容量可以達到標稱容量的80%以上,今朝磷鐵電池可以達到10分鐘充電到標稱容量的90%。


g、工作溫度范圍高:工作溫度為-25~55°C,隨著電解液和正極的改進,期待能擴寬到-40~70°C。


鋰離子動力鋰離子電池缺點:


a、衰老:與其它充電電池不同,鋰離子電池的容量會緩慢衰退,與使用次數無關,而與溫度有關。可能的機制是內阻逐漸升高,所以,在工作電流高的電子產品更容易體現。用鈦酸鋰取代石墨仿佛可以延長壽命。


儲存溫度與容量永久損失速度的關系:


充電電量儲存溫度0℃儲存溫度25℃儲存溫度40℃儲存溫度60℃


40%~60%2%2%/年4%/年15%/年25%/年


100%6%/年20%/年35%/年80%/六月


b、不耐受過充:過充電時,過量嵌入的鋰離子會永久固定于晶格中,無法再釋放,可導致電池壽命短及產氣造成氣鼓。


c、不耐受過放:過放電時,電極脫嵌過多鋰離子,可導致晶格坍塌,從而縮短壽命及產氣造成氣鼓。


d、要多重保護機制:由于錯誤使用會減少壽命,甚至可能導致爆炸,所以,鋰離子電池設計時新增了多種保護機制。


保護電路:戒備過充、過放、過載、過熱。


排氣孔:戒備電池內部壓強過大。


隔膜特性:有較高的抗穿刺強度,戒備內部短路;在電池內部溫度過高時還能融化,阻止鋰離子通過,阻滯電池反應,升高內阻(至2kQ)。


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