锂电池的基础知识

百科名片
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。现在锂电池已经成为了主流。
目录
锂电池原理简介
锂电池的特点
锂电池的研究
锂离子电池的作用
锂离子电池发展史
锂离子电池发展前景
电池的基本性能
锂离子电池的特征
锂电池原理简介
锂电池的特点
锂电池的研究
锂离子电池的作用
锂离子电池发展史
锂离子电池发展前景
电池的基本性能
锂离子电池的特征
∙锂电池的保护电路
∙简易充电电路
∙单节锂电池的应用举例
∙锂电池的保存
热传导方程∙“超级”锂电池
石门一中苏光锂电池原理简介
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池使用以下反应:
Li+MnO2=LiMnO2,该反应为氧化还原反应,放电。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高,所以锂电池生产要在特殊的环境条件下进行。但是由于锂电池的很多优点,锂电池被广泛的应用在电子仪表、数码和家电产品上。但是,锂电池多数是一次电池,少数的二次电池的寿命和安全性比较差。
后来,日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。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。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion 的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion Batteries就像一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂
离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion Batteries又叫摇椅式电池。
随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用,锂离子电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用,并在近年逐步向其他产品应用领域发展。1998年,天津电源研究所开始商业化生产锂离子电池。习惯上,人们把锂离子电池也称为锂电池,现在锂离子电池已经成为了主流。
锂电池材料
锂电池负极材料大体分为以下几种:
蒂利斯汉堡加盟第一种是碳负极材料:
目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
第二种是锡基负极材料:
锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品。
第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料,目前也没有商业化产品。
第四种是合金类负极材料:
包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金,目前也没有商业化产品。
第五种是纳米级负极材料:纳米碳管、纳米合金材料。
第六种纳米材料是纳米氧化物材料:目前合肥翔正化学科技有限公司根据2009年锂电池新能源行业的市场发展最新动向,诸多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前
传统的石墨,锡氧化物,纳米碳管里面,极大的提高锂电池的冲放电量和冲放电次数。
锂电池的特点
锂离子电池主要优点表现在:
1、比能量高。具有高储存能量密度,目前已达到
蚂蚁文苑460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;
2、使用寿命长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池用1CDOD充放,有可以使用10,000次的记录;
3、额定电压高(单体工作电压为3.7V或3.2V),约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压,便于组成电池电源组;
4、具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;
5、自放电率很低,这是该电池最突出的优越性之一,目前一般可做到1%/月以下,不到镍氢电池的1/20;
6、重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6;五王醉归图卷
7、高低温适应型强,可以在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;
8、绿环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。
9、生产基本不消耗水,对缺水的我国来说,十分有利。
比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位,W是瓦、h是小时;kg是千克(重量单位),L是升(体积单位)。
锂电池的缺点:
1、锂原电池均存在安全性差,有发生爆炸的危险。
2、钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电,安全性较差。
3、锂离子电池均需保护线路,防止电池被过充过放电。
4、生产要求条件高,成本高。
锂原电池简介:
锂--二氧化锰电池汤永涛
以金属锂为负极,经过处理的二氧化锰为正极,隔离膜与锂离子电池一样,电解液为高氯酸锂的有机溶液,圆柱式或扣式。电池需要在超低露点的保护气体氛围下装配,一经注液,就有电,电压3V,自放电率很低,耐储存,可达3年以上。
一般在台式电脑的主板上,有一个扣式的锂电池,提供微弱的电流,可以正常使用3年左右,一些宾馆的门禁卡、仪器仪表等也使用锂--二氧化锰电池,近年来使用量逐年下降。
锂--亚硫酰氯电池
以金属锂为负极,正极和电解液为亚硫酰氯(氯化亚砜),圆柱式电池,装配完成即有电,电压3.6V,是工作电压最平稳的电池种类之一,也是目前单位体积(质量)容量最高的电池。适合在不能经常维护的电子仪器设备上使用,提供细微的电流。
其他锂电池还有锂--硫化亚铁电池、锂--二氧化硫电池等。
锂离子电池的结构
锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。

本文发布于:2024-09-20 21:21:45,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/8548.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:电池   负极   使用   材料   放电
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议