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鋰電池的一些基本定義

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年05月11日  

        鋰電池是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來(lái)自于偉大的發(fā)明家愛(ài)迪生,使用以下反應(yīng):Li+MnO2=LiMnO2該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),放電。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。


  18650是鋰離子電池的鼻祖--日本SONY公司當(dāng)年為了節(jié)省成本而定下的一種標(biāo)準(zhǔn)性的鋰離子電池型號(hào),其中18表示直徑為18mm,65表示長(zhǎng)度為65mm,0表示為圓柱形電池。


  常見(jiàn)的18650電池分為鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池。鋰離子電池電壓為標(biāo)稱(chēng)電壓為3.7v,充電截止電壓為4.2v,磷酸鐵鋰電池標(biāo)稱(chēng)電壓為3.2V,充電截止電壓為3.6v,容量通常為1200mAh-3350mAh,常見(jiàn)容量是2200mAh-2600mAh。


  鋰電池是一種標(biāo)稱(chēng)電壓為3.7v,滿(mǎn)電電壓為4.2v的鋰電池,其容量從幾百到幾千毫安時(shí)不等。一般應(yīng)用于各種儀器儀表、檢測(cè)儀器、醫(yī)療儀器、POS機(jī)、筆記本電腦等產(chǎn)品上。


  鋰離子電池:是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中,Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時(shí),Li+從正極脫嵌,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極,負(fù)極處于富鋰狀態(tài);放電時(shí)則相反。


  鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。手機(jī)和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池,通常人們俗稱(chēng)其為鋰電池。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極,是現(xiàn)代高性能電池的代表。而真正的鋰電池由于危險(xiǎn)性大,很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。


  “鋰電池”,是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M.S.Whittingham提出并開(kāi)始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。


  鋰電池大致可分為兩類(lèi):鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的。可充電電池的第五代產(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。


  鋰電池最早期應(yīng)用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低,放電電壓平緩等優(yōu)點(diǎn),使得植入人體的起搏器能夠長(zhǎng)期運(yùn)作而不用重新充電。鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱(chēng)電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計(jì)算器,數(shù)碼相機(jī)、手表中。


  為了開(kāi)發(fā)出性能更優(yōu)異的品種,人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究,從而制造出前所未有的產(chǎn)品。


  1992年Sony成功開(kāi)發(fā)鋰離子電池。它的實(shí)用化,使人們的移動(dòng)電話(huà)、筆記本、計(jì)算器等攜帶型電子設(shè)備的重量和體積大大減小。


  鋰離子電池由日本索尼公司于1990年最先開(kāi)發(fā)成功。它是把鋰離子嵌入碳(石油焦炭和石墨)中形成負(fù)極(傳統(tǒng)鋰電池用鋰或鋰合金作負(fù)極)。正極材料常用LixCoO2,也用LixNiO2,和LixMnO4,電解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯(EC)+二甲基碳酸酯(DMC)。


  石油焦炭和石墨作負(fù)極材料無(wú)毒,且資源充足,鋰離子嵌入碳中,克服了鋰的高活性,解決了傳統(tǒng)鋰電池存在的安全問(wèn)題,正極LixCoO2在充、放電性能和壽命上均能達(dá)到較高水平,使成本降低,總之鋰離子電池的綜合性能提高了。預(yù)計(jì)21世紀(jì)鋰離子電池將會(huì)占有很大的市場(chǎng)。


  鋰電池(Li-ion,LithiumIonBattery):鋰離子電池具有重量輕、容量大、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),因而得到了


  18650鋰電池


  18650鋰電池


  普遍應(yīng)用——許多數(shù)碼設(shè)備都采用了鋰離子電池作電源,盡管其價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)比較昂貴。鋰離子電池的能量密度很高,它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍,而且具有很低的自放電率。此外,鋰離子電池幾乎沒(méi)有“記憶效應(yīng)”以及不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)也是它廣泛應(yīng)用的重要原因。另外請(qǐng)注意鋰電池外部一般標(biāo)有英文4.2Vlithiumionbattery(鋰電池)或4.2Vlithiumsecondarybattery(鋰二次電池)、4.2Vlithiumionrechargeablebattery(充電鋰電池),所以用戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)電池時(shí)一定要看清電池塊外表的標(biāo)志,防止因?yàn)闆](méi)有看清電池類(lèi)型而將鎘鎳、氫鎳電池誤認(rèn)為鋰電池。


  單節(jié)3.7V鋰電池經(jīng)過(guò)科學(xué)的組裝可以組合成不同電壓、不同容量的鋰電池組,基于這些優(yōu)勢(shì);鋰電池被廣泛的應(yīng)用于:


  1.鋰電池被應(yīng)用于通信設(shè)備:通信基站,手持路測(cè)儀,便攜式通信測(cè)試儀,特種通信儀,便攜電臺(tái)等;


  2.鋰電池被應(yīng)用于醫(yī)療儀器:監(jiān)護(hù)儀,心電圖機(jī),便攜式B超,呼吸機(jī),輸液泵,口腔光固化機(jī)等;


  3.鋰電池被應(yīng)用于工業(yè)儀器:水質(zhì)檢測(cè)儀,巖土測(cè)試儀,激光指向儀,阻車(chē)器,探地特種,特種搜索燈;


  4.鋰電池被應(yīng)用于電動(dòng)工具:手持式電鉆,助力車(chē),高爾夫車(chē)等;


  5.鋰電池被應(yīng)用于消費(fèi)電子:智能吸塵器,手持?jǐn)?shù)據(jù)采集器,金融POS機(jī),數(shù)碼產(chǎn)品等。


  鋰電池標(biāo)3.7V或4.2V都是一樣。只是生產(chǎn)廠商標(biāo)注的不一樣而己。3.7V指電池使用過(guò)程中放電的平臺(tái)電壓(即典型電壓),而4.2伏指的是充電滿(mǎn)電時(shí)的電壓。常見(jiàn)的可充18650鋰電池,電壓都是標(biāo)3.6或者3.7v,充滿(mǎn)電的時(shí)候是4.2v,這跟電量(容量)關(guān)系不大,18650電池主流的容量從1800mAh到2600mAh,(18650動(dòng)力電池容量多在2200~2600mAh),主流的容量甚至有標(biāo)3500或4000mAh以上的都有(提醒大家,在市面上標(biāo)稱(chēng)3350mAH以上的國(guó)產(chǎn)電芯都是有可能假的,目前國(guó)內(nèi)量產(chǎn)了的最大容量為3350mAh。)。


  一般認(rèn)為將鋰電池的空載電壓放到3.0V以下就認(rèn)為電用完了(具體值需要看電池保護(hù)板的門(mén)限值,比如有低到2.8V,也有3.2V的)。大部分鋰電池放電不能將空載電壓放到3.2V以下的,否則過(guò)度放電會(huì)損害電池(一般市場(chǎng)上的鋰電池基本都是帶保護(hù)板才使用的,因此過(guò)度放電還會(huì)導(dǎo)致保護(hù)板檢測(cè)不到電池,從而無(wú)法給電池充電)。4.2V是電池充電的最高限制電壓,一般認(rèn)為將鋰電池的空載電壓充到4.2V就認(rèn)為電充滿(mǎn)了,電池充電過(guò)程中,電池的電壓在3.7V逐漸上升到4.2V,鋰電池充電不能將空載電壓充到4.2V以上的,否則也會(huì)損害電池,這就是鋰電池特殊的地方。


  鋰離子電池容易與下面兩種電池混淆:


  (1)鋰電池:以金屬鋰為負(fù)極。


  (2)鋰離子電池:使用非水液態(tài)有機(jī)電解質(zhì)。


  (3)鋰離子聚合物電池:用聚合物來(lái)凝膠化液態(tài)有機(jī)溶劑,或者直接用全固態(tài)電解質(zhì)。鋰離子電池一般以石墨類(lèi)碳材料為負(fù)極。


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