锂离子电池在性能上的七个优势

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锂离子电池在性能上的七个优势



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
锂电池组串并联的使用注意事项
把锂电池串联和并联起来使用,这听起来好象很简单,但是要遵循一些简单的规则才能可以避免不必要的问题。
下面由电池之都为大家讲解锂电池组串并联的使用注意事项:
不要将不同品牌锂电池,不同容量或新旧锂电池混在一起使用,选择性能一致的电池。
当电池的电量不足时,更换所有的电池。
锂电池串联使用时,要用同一种类型的电池。
要注意电池的极性,如果有一节电池的极性装反了,就会减少整串电池的电压,而不是增加电压。

如果将不同容量或新旧锂电池混在一起使用,有可能出现漏液,零电压等现象。
这是由于充电过程中,容量差异导致充电时有些电池被过充,有些电池未充满电,放电时有容量高的电池未放完电,而容量低的则被过放。
如此恶性循环,电池受到损害而漏液或低(零)电压。

一般锂电池串并联使用需要进行锂电池芯配对,配对的标准:锂电池芯电压差≤10mV,锂电池芯内阻差≤5mΩ, 锂电池芯容量差 ≤20mA 。

更多关注:锂电池组保护板设计要考虑的要素有哪些
锂电池组组装常见的问题及产生的原因
锂电池组常见问题汇总分析。
在费尽时间和精力组装完成了一个锂电池组之后,却发现在使用的过程中出现这样那样的问题,这无疑是很闹心的事情。
下面由电池之都为大家讲解锂电池组组装常见的问题及产生的原因:
无法放电
锂电池包刚组装好准备实际使用一下时,却发现无法放电出来,这就很令人抓狂了。
毕竟刚刚组装好的喜悦心情还没消散就被这放电的问题泼了一盆冷水。

对于锂电池组不能放电的原因,有以下几点可供大家来进行参考排查,锂电池组电压低触发了保护板或者控制器的保护功能;保护板或者控制器有损坏也会产生同样的结果;放电的正负极接反了。

除了锂电池组内部真的出现了问题,线路是否是断开的以及开关是否打开等这些检查方面粗心大意的行为也会使得锂电池组出现无法放电的问题。

充电故障
充电故障里包含有无法充进去电以及无法充满电。
锂电池组充电时充不进电,可能的原因有充电器接反或充电器故障;保护板保护未恢复或保护板故障;电池组与用电器外部断路。

锂电池组在循环使用过程中,充电时未到电池组的整体切断电压充电就停止了。
发生这种无法充满电的情况的原因是由于电池组的单串电量或容量不一致,电量高或容量低的先充饱被保护板保护使得其他串的电池电没有充饱就停止充电过程。

使用时间短
锂电池组在充满了电之后进行实际的使用时却发现电池组很快就放完电了。
发生这种情况的原因主要有锂电池没有充饱电;单串电压容量差异大;电池组微短路或电池组自放电大导致电池组刚充饱电量就被消耗光了。

出现温度异常
锂电池组在充电或者放电的时候,温度出现异常,变得异常的烫手。
如果长期出现这种情况,对于锂电池组的安全稳定以及使用寿命都会有很大的影响。

对于这种温度异常情况出现的原因,很大的可能是锂电池组的一致性差或者锂电池组中出现了高内阻电池或者电池组内有微短路的情况出现,才导致了锂电池组在充放电的时候出现温度异常。

如果想要自行组装锂电池组,最好还是先多练练手,多了解一些与锂电池以及组装锂电池组的资料,才能更好的保障自己在组装锂电池组时的安全,也可以组装出成效更好的锂电池包。
在锂电池组出现问题的时候,心里也会更有数,不会对着问题一头雾水,胡乱动手最后锂电池组彻底报废。

更多关注:一般普通锂电池与动力用锂电池的四点区别

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