鉅大LARGE | 點擊量:3213次 | 2020年07月03日
對鋰離子電池現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的綜述
摘要:鋰離子電池是用金屬鋰作負(fù)極活性物質(zhì)的電池的總稱,本文概述了鋰離子電池的優(yōu)缺點,并對各種鋰離子電池作了綜述。
1引言
鋰離子電池是用金屬鋰作負(fù)極活性物質(zhì)的電池的總稱,鋰離子電池有多種分類方法。按照電池的可充性分為一次電池和二次電池;按工作溫度分為室溫、中溫和高溫電池,但是目前沒有嚴(yán)格的溫度界限;按照電解質(zhì)分為液體電解質(zhì)、固體電解質(zhì)和熔融電解質(zhì)鋰離子電池等;按電極活性物質(zhì)種類分為鋰離子電池和鋰離子電池。
與其他電池相比,鋰離子電池具有下列優(yōu)點:
a.比能量高,是普通鋅錳電池的2~5倍;
b.比功率大,并且可以大電流放電;
c.電池電壓高達(dá)3.9V,而普通鋅-錳干電池為1.5V,鎘-鎳電池為1.2V;
d.放電電壓平穩(wěn),大多數(shù)一次鋰離子電池具有平穩(wěn)的放電電壓;
e.工作溫度范圍寬和低溫性能好,鋰離子電池可以在-40~70℃溫度范圍內(nèi)工作;
f儲存壽命長,鋰離子電池的濕儲存壽命長達(dá)10年,這可能與鋰表面形成的鈍化膜阻止鋰腐蝕有關(guān)。
與其他電池相比,鋰離子電池存在下列缺點:
a.鋰枝晶生長明顯,金屬鋰電極表面不均勻,充電時造成鋰沉積不均勻,容易出現(xiàn)枝晶,枝晶脫落或折斷時,出現(xiàn)"死鋰",造成鋰的不可逆,降低活性材料的利用率;尖銳枝晶會穿透隔膜,使正負(fù)極短路發(fā)生自放電,同時出現(xiàn)大量熱量,使電池著火,甚至發(fā)生爆炸。
b.鋰的活性高,很容易與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng),出現(xiàn)高壓,造成危險。
c.高溫下容易發(fā)生爆炸。當(dāng)電池工作溫度過高或者是局部過熱,超過鋰的熔點(180℃)時,液態(tài)鋰的腐蝕性加重,腐蝕集流體和電池殼體等。同時由于溶劑蒸發(fā)或反應(yīng)出現(xiàn)氣體,從而出現(xiàn)很高的壓力,有爆炸的隱患。
d.高氯酸鋰等電解質(zhì)和隔膜分解也是電池爆炸的因素。
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