锂电池与镍铬电池有哪些不同点

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锂电池与镍铬电池有哪些不同点



锂电池与镍铬电池有哪些不同点
随着人们对环保的越发关注,新能源技术也在飞速的发展,其中的代表就是锂电池技术,锂电池替代镍氢电池、镍铬电池成为必然,下面由电池之都为大家讲解锂电池与镍铬电池有哪些不同点:
1、构成材料不同:
锂电池以炭材料(石墨)为负极,以含锂的化合物作正极;镍镉电池正极由氧化镍粉和石墨粉等活性物质组成,负极由氧化镉粉和氧化铁粉的活性物质组成。

2、工作原理不同:
锂电池更相当于一个电荷容器,工作时基本不依靠电化学反应,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,达到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,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,又运动回正极。
回正极的锂离子越多,放电容量越高。
镍镉电池工作需要电化学反应,充电时电子沿著电线至阴极,和阴极的二氧化镍与氢氧化钠溶液中的水反应形成氢氧化镍和氢氧根离子,电能转化为化学能;放电时位于负极的镉(Cd)和氢氧化钠(NaOH)中的氢氧根离子(OH-)化合成氢氧化镉,并附著在阳极上,同时也放出电子,化学能转化为电能;
3、充放电特性不同:
锂电池对充放电电流有严格控制,不能太大,而且放电时电压逐渐下降,变化较大,但锂电池充电效率较高,且没有记忆效应;镍镉电池可大电流快速充电,又可为负载提供大电流,而且放电时电压变化很小,但它的充电效率较低,记忆效应严重;
4、单节电压不同:
锂电池单节电压3.6v或3.7v,镍镉电池单节1.2v;
5、耐用特性不同:
锂电池比较娇气,过放电或过充电都会造成永久损坏,因而需要加装保护电路板,并且时隔半年左右需要充放电维护一次;镍镉电池可耐过充电或过放电,操作简单方便,长时间的放置下也不会使性能劣化,当充完电后即可恢复原来的特性;
6、电量容积比不同:
锂电池电量容积比较高,相同的重量、体积可以比镍镉电池储存更多的电量;
7、环保特性不同:
镍镉电池中的镉是有毒的,因而镍镉电池不利于生态环境的保护,众多的缺点使得镍镉电池已基本被淘汰出数码设备电池的应用范围。
而锂电池基本不含有毒元素,对环境影响小,因而被大量应用于数码电子设备。

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磷酸铁锂动力电池组结构工作原理及性能
磷酸铁锂动力电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。
锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元锂电池材料、磷酸铁锂等。
其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。
下面由电池之都为大家讲解磷酸铁锂动力电池组工作结构原理及性能:
磷酸铁锂动力电池组结构与工作原理:
磷酸铁锂动力电池的内部结构如图1所示。
左边是橄榄石结构的.LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。
电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。

磷酸铁锂动力电池在充电时,正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。
锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。

磷酸铁锂动力电池组主要性能:
磷酸铁锂动力电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。
由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同,其性能上会有些差异。
例如同一种型号(同一种封装的标准电池),其电池的容量有较大差别(10%~20%)。

磷酸铁锂动力电池组主要性能如下:为了与其他可充电电池的相比较,也在表中列出其他种类可充电电池性能。
这里要说明的是,不同工厂生产的磷酸铁锂动力电池组在各项性能参数上会有一些差别;另外,有一些电池性能未列入,如电池内阻、自放电率、充放电温度等。

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磷酸铁锂动力电池主要性能参数
磷酸铁锂动力电池组的容量有较大差别,可以分成三类:小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。
不同类型电池的同类参数也有一些差异。
介绍一种目前应用较广的小型标准圆柱形封装的磷酸铁锂动力电池的参数。
其外廓尺寸:直径为18mm、高650mm(型号为18650)。
下面由电池之都为大家讲解磷酸铁锂动力电池主要性能参数:
小型标准圆柱形封装的磷酸铁锂动力电池组的参数
过放电到零电压试验采用STL18650(1100mAh)的磷酸铁锂动力电池组做过放电到零电压试验。
试验条件:用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满,然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。
再将放到0V的电池分两组:一组存放7天,另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。
最后比较两种零电压存放期不同的差别。

试验的结果是,零电压存放7天后电池无泄漏,性能良好,容量为100%;存放30天后,无泄漏、性能良好,容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复到100%。

这试验说明该电池 即使出现过放电(甚至到0V),并存放一定时间,电池也不泄漏、损坏。
这是其他种类锂离子电池不具有的特性。

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