锂离子电池的定义

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锂离子电池的定义

锂离子电池的定义
锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。
锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,通常人们俗称其为锂电池,而真正的锂电池由于危险性大,很少应用于日常电子产品。
锂离子电池容易与下面两种电池混淆:
(1)锂电池:以金属锂为负极。
(2)锂离子电池:使用非水液态有机电解质。
(3)锂离子聚合物电池:用聚合物来凝胶化液态有机溶剂,或者直接用全固态电解质。锂离子电池一般以石墨类碳材料为负极。
锂离子电池在性能上的七个优势
锂电池组以其高比能量,长循环寿命,较宽的工作温度范围等特性引起了人们的极大兴趣和关注,下面由电池之都为大家讲解锂离子电池在性能上的七个优势:
锂离子电池在性能上具有显著的优越性,主要表现在以下几方面。
(1) 工作电压高
以石墨或石油焦等炭质嵌锂化合物代替金属锂作为负极,会使电池电压有所下降。但由于它们嵌锂电位较低,可使电压损失减小到最低限度。同时,选择合适的嵌锂化合物作为电池正极,选择适当的电解液体系(决定了锂电池组的电化学窗口),可使锂电池组具有较高的工作电压(-4V),远高于水溶液体系电池。
(2) 比容量大
虽然以炭质材料代替金属锂会使材料质量比容量有所降低,但实际上金属锂二次电池中为保证电池具有一定的循环寿命,负极金属锂通常过量三倍以上,因此锂电池中质量比容量实际的降低程度并不大,而且体积比容量几乎没有降低。
(3) 能量密度高
较高的工作电压和体积比容量决定了二次锂电池的能量密度较高。与目前广泛使用的Ni-Cd蓄电池和Ni-MH蓄电池相比,二次锂电池能量密度最高,且仍有很大的发展潜力。
(4) 安全性能好,循环寿命长
用金属锂作阳极的电池不安全的原因是多次充放电使锂离子电池正极结构发生变化,形成多孔枝晶,在升高温度时,它与电解液发生剧烈的放热反应,且枝晶能刺穿隔膜,造成内部短路,而锂电池不存在此问题,是很安全的。为避免在电池中存在金属锂,充电时要控制电压,为保险起见,锂电池备有多重安全装置。锂电池在充电和放电过程中锂离子插入和脱嵌在阴极和阳极上没有任何结构改变(在插入和脱嵌过程中晶格会有一些膨胀和收缩),且因为嵌锂化合物比金属锂更稳定,在充放电过程中不会形成锂枝晶,从而明显地改善了电池的安全性能,同时循环寿命也大大提高。锂电池在1989年和1990年分别被美国运输部危险品运输处和IAIT(国际航空与运输协会)排除在危险品之内。
(5) 自放电率小
锂电池组采用非水电解液体系,嵌锂炭材料在非水电解液体系中热力学不稳定。在首次充放电过程中因电解液的还原会在炭负极表面形成一层固体电解质中间相((S EI)膜,允许锂离子通过但不允许电子通过,并使不同荷电态的电极电极活性物质处于相对稳定的状态,因此具有较低的自放电率。
(6) 清洁无污染
锂电池组不含有铅、福、汞等有毒物质,同时因为电池必须被很好地密封,在使用过程中极少有气体放出,不对环境造成污染。生产制造过程中用于溶解粘结剂的溶剂也可以做到完全回收。Sony等锂电池大型生产企业,从1997年己经陆续开始了锂电池的回收以及材料(如金属钻等)的再生循环工作。另外,1996年Sony的锂电池经鉴定符合IS014001国际环境标准[71O
(7) 电流效率高
不同于以往任何一种水溶液体系二次电池,锂电池组在正常的充放电过程中不会产生气体,电流效率接近100%,这一性质特别适合用作电力储存和转换的电池组。
更多关注:锂离子电池的安全特性的四个表现
低温对锂电池的影响有哪些
锂电池的化学反应速度会受到温度影响。手机长时间在低温环境中,会使电池化学反应迟缓,导致电池放电电流变小,降低电池的容量,就可能出现电量用得快、黑屏、死机、触摸屏失灵、无法上网等情况。当从寒冷的室外进入温暖的室内时,温度的变化还可能导致手机内部凝成水雾,出现电路板短路或其他故障。下面由电池之都为大家讲解低温对锂电池的影响有哪些:
在寒冷的天气外出时,尽量把手机的电量充足,并减少玩游戏、看电影、听音乐等耗电程序的运行。最好把手机放在口袋、背包等相对温暖的地方,拨打、接听电话可以使用耳机,尽量避免将手机直接暴露在冷空气中。不要长时间在低温环境下使用手机。从室外进入室内后,把手机放置一段时间,等水雾蒸发后再使用。
如果手机在低温环境下使用时出现临时故障,可以关机暂停使用,然后让手机在温度稍高的环境下适应一会儿,情况会有所改善。
锂电池厂家的锂离子电池的工作原理是在正负极出现电势差从而产生电流。在低温环境下电解质移动得相当慢,从而影响锂离子在正负极之间的转移活性,导致电池充放电性能下降。
简单地说,在低温环境下,并不是锂电池真的没电了,而是有电却不能正常释放出来。有分析数据称,普通的锂电池在零摄氏度时,其容量会减少20%,当达到零下10摄氏度时,容量可能只有一半左右。大部分手机电池的正常工作区间都在0-35摄氏度之间,低于或高于这个温度,都有可能失常。
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