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锂电池的特性,性能和优势分析

锂电池的特性,性能和优势分析

来源:
2021/04/13 09:13
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【摘要】:

  的特点,性能和好处

  锂电池具有比能高、循环寿命长、工作温度范围宽等特点,引起了人们的极大兴趣和关注。尤其值得注意的是,每个循环电池的平均价格并不高,而且也呈现出下降的趋势。下面更详细的介绍一下锂电池的优点和特点。

  与其他高能二次电池(如镍镉电池、镍氢电池等)相比,锂电池具有明显的性能优势,主要表现在以下几个方面。

  (1)工作电压高

  使用石墨或石油焦或其他碳基锂化合物代替金属锂作为阴极会导致电池电压下降。然而,由于锂嵌在其中的低电位,电压损失可以最小化。同时,选择合适的lithium-embedded化合物作为电池的正极和适当的电解质体系(这决定了锂电池的电化学窗口)将使锂电池有更高的工作电压(4 v),这远远高于水系统的电池。

  (2)容量不足

  虽然在碳材料代替金属锂会使材料质量具体的能力降低,但事实上金属锂二次电池,确保电池有一定的生命周期,负极锂金属通常是三倍多太多,因此锂电池质量不大,考虑到实际的具体存储卷和下降几乎没有减少。

  (3)能量密度高

  较高的工作电压和容量决定了二次锂电池的能量密度。与广泛应用的镍镉电池和镍氢电池相比,二次锂电池具有最高的能量密度,仍有很大的发展潜力。

  (4)安全性能好,循环使用寿命长

  金属锂负极电池之所以不安全,是因为多次充放电改变了锂电池的阳极结构,形成多孔树枝晶。当温度升高时,它会与电解液发生严重的放热反应,树突会穿透薄膜,造成内部短路。然而,锂电池就没有这个问题,非常安全。为了防止金属锂进入电池,并控制充电时的电压,锂电池为了安全配备了多种安全装置。锂电池充放电过程中锂离子的插入和嵌入式的阴极和阳极没有任何结构性变化(插入和嵌入式点阵的过程中会有一些扩张和收缩),因为一个更稳定的锂化合物,金属锂不是充放电过程中锂枝晶的形成,大大改善了电池的安全性能,也大大提高了循环寿命。1989年,美国运输部危险材料部门和iit在1990年将锂电池排除在危险材料之外。

  (5)自放电率低

  锂电池是由非水解液体系统制成的。在第一次充放电过程中,碳阴极在固体电解质中间阶段(EI)膜表面形成。由于电解液的还原,允许锂离子通过而不允许电子通过,电极的活性物质处于相对稳定的状态,具有不同的荷电状态,因此自放电率较低。

  (6)清洁无污染

  锂电池不含铅、汞、汞等有毒物质,而且由于电池必须密封良好,在使用过程中很少有气体逸出,不会污染环境。在生产过程中用于溶解粘合剂的溶剂也可以完全回收。从1997年开始,索尼和其他大型锂电池制造商开始回收锂电池和金属钻头等材料。此外,1996年,索尼的锂电池通过了国际环境标准IS014001[71O]认证。

  (7)电流效率高

  与以往的水溶液系统二次电池不同,锂电池在正常充放电过程中不出现气体,电流效率接近100%。这一特性特别适用于电池组的能量储存和转换。

 

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