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“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時,M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鋰電池已經(jīng)成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類: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??沙潆婋姵氐牡谖宕a(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,只有少數(shù)幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
鋰電池充電時,一定要設(shè)定電壓上限, 才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。的充電電壓上限為 4.2V。 鋰電芯放電時也要有電壓下限。 當(dāng)電芯電壓低于 2.4V 時, 部分材料會開始被破壞。 又由于電池會自放電, 放愈久電壓會愈低,因此,放電時不要放到 2.4V 才停止。鋰電池從 3.0V 放電到 2.4V 這段期間,所釋放 的能量只占電池容量的 3%左右。因此,3.0V 是一個理想的放電截止電壓。 充放電時,除了電壓的限制,電流的限制也有其必要。電流過大時,鋰離子來不及進(jìn)入儲存格,會聚集于材料表面。
1、在相同體積下,鋰離子電池的能量密度是鉛酸電池的3~4倍,是鎳鎘電池的2.5倍,是鎳氫電池的1.8倍,因此在電池容量相等的情況下,鋰離子電池就會比鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池的體積更小,重量更輕。
2、長壽命:鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右,磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用壽命更長。
3、快速充電:可大電流2C快速充放電,在充電器下1.5C充電40分鐘內(nèi)即可將電池充滿,啟動電流可達(dá)2C,而鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。
4、安全 :安全來自于正極材料的穩(wěn)定性及可靠地安全性設(shè)計,磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題,鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會產(chǎn)生,而磷酸鐵鋰已經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試,即使在劇烈的碰撞中也不會產(chǎn)生。
鋰電池的保存
1、鋰原電池的自放電率很低可保存3年,冷藏保存效果會更好,將鋰原電池存放在低溫的地方,不失是一個好方法。
2、鋰離子電池自放電率很低,在20℃下可儲存半年以上,且大部分容量可恢復(fù)。
3、如果電池電壓長期低于3.6V,會導(dǎo)致過放電,破壞電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),降低電池壽命。因此,長期保存的鋰電池應(yīng)每3-6個月進(jìn)行一次充電,即充電電壓宜為3.8-3.9v,而不是完全充電。
4、鋰電池的使用溫度范圍很廣。北方冬季仍可以在室外使用,但容量會大大降低。如果它回到室溫容量可以恢復(fù)。