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鋰離子電池種類(lèi)有什么?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1265次  |  2020年08月20日  

目前市面上所使用的二次電池重要有鎳氫(Ni-MH)與鋰離子(Li-ion)兩種類(lèi)型。鋰離子電池中已經(jīng)量產(chǎn)的有液體鋰離子電池(LiB)和聚合物鋰離子電池(Lip)兩種。所以在許多情況下,電池上標(biāo)注了Li-ion的,一定是鋰離子電池。但不一定就是液體鋰離子電池,也有可能是聚合物鋰離子電池。


1、根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同分類(lèi)可以分為液態(tài)鋰離子電池(1ithiumionbattery,簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)IB)和聚合物鋰離子電池(polymerlithiumionbattery,簡(jiǎn)稱(chēng)為L(zhǎng)IP)兩大類(lèi)。聚合物鋰離子電池所用的正負(fù)極材料與液態(tài)鋰都是相同的,電池的工作原理也基本一致。它們的重要差別在于電解質(zhì)的不同,鋰離子電池使用的是液體電解質(zhì),而聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來(lái)代替,這種聚合物可以是“干態(tài)”的,也可以是“膠態(tài)”的,目前大部分采用聚合物膠體電解質(zhì)。聚合物鋰離子電池可分為三類(lèi):(1)固體聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物,這種電池在常溫下的離子電導(dǎo)率低,適于高溫使用。(2)凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池。即在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑,從而提高離子電導(dǎo)率,使電池可在常溫下使用。(3)聚合物正極材料的鋰離子電池。采用導(dǎo)電聚合物作為正極材料,其能量是現(xiàn)有鋰離子電池的3倍,是最新一代的鋰離子電池。由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì),與液態(tài)鋰離子電池相比,聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點(diǎn),也不會(huì)出現(xiàn)漏液與燃燒爆炸等安全上的問(wèn)題,因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼,從而可以提高整個(gè)電池的容量;聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料,其質(zhì)量比能量將會(huì)比目前的液態(tài)鋰離子電池提高50%以上。此外,聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環(huán)壽命等方面都比鋰離子電池有所提高?;谝陨蟽?yōu)點(diǎn),聚合物鋰離子電池被譽(yù)為下一代鋰離子電池。


2、按充電方式分類(lèi)按充電方式可分為不可充電的及可充電的兩類(lèi)。不可充電的電池稱(chēng)為一次性電池,它只能將化學(xué)能一次性地轉(zhuǎn)化為電能,不能將電能還原回化學(xué)能(或者還原性能極差)。而可充電的電池稱(chēng)為二次性電池(也稱(chēng)為蓄電池)。它能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái),在使用時(shí),再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能,它是可逆的。


(1)不可充電的鋰離子電池有多種,目前常用的有鋰-二氧化錳電池、鋰一亞硫酰氯電池及鋰和其它化合物電池。(2)可充電的鋰離子電池有多種,如鋰-釩氧化物電池,鋰離子電池及國(guó)外新開(kāi)發(fā)的鋰-聚合物電池等??沙潆婁囯x子電池是目前手機(jī)中應(yīng)用最廣泛的電池,但它較為“嬌氣”,在使用中不可過(guò)充、過(guò)放(會(huì)損壞電池或使之報(bào)廢)。因此,在電池上有保護(hù)元器件或保護(hù)電路以防止昂貴的電池?fù)p壞。鋰離子電池充電要求很高,要保證終止電壓精度在1%之內(nèi),目前各大半導(dǎo)體器件廠(chǎng)已開(kāi)發(fā)出多種鋰離子電池充電的ic,以保證安全、可靠、快速地充電。3、按鋰離子電池外型分類(lèi)有方型鋰電(如常用的手機(jī)電池電芯)和柱形(如18650、18500等等.)。4、按鋰離子電池外包材料分類(lèi)鋁殼鋰離子電池,鋼殼鋰離子電池,軟包電池。5、按鋰離子電池從正負(fù)極材料(添加劑)分類(lèi)鉆酸鋰(LiCo02)電池、錳酸鋰,磷酸鐵鋰離子電池,一次性二氧化錳鋰離子電池。


鋰離子電池是鋰離子電池的改進(jìn)型產(chǎn)品。鋰離子電池很早以前就有了,但鋰是一種高度活躍(還記得它在元素周期表中的位置嗎?)的金屬,它使用時(shí)不太安全,經(jīng)常會(huì)在充電時(shí)出現(xiàn)燃燒、爆裂的情況,后來(lái)就有了改進(jìn)型的鋰離子電池,加入了能抑制鋰元素活躍的成份(比如鉆、錳等等)從而使鋰電真正達(dá)到了安全、高效、方便,而老的鋰離子電池也隨之基本上淘汰了。至于如何區(qū)分它們,從電池的標(biāo)識(shí)上就能識(shí)別,鋰離子電池為L(zhǎng)i、鋰離子電池為L(zhǎng)i-ion。現(xiàn)在,筆記本和手機(jī)使用的所謂


“鋰離子電池”,其實(shí)都是鋰離子電池。


現(xiàn)代電池的基本構(gòu)造包括正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項(xiàng)要素。作為電池的一種,鋰離子電池同樣具有這三個(gè)要素。一般鋰離子技術(shù)使用液體或無(wú)機(jī)膠體電解液,因此要堅(jiān)固的外殼來(lái)容納可燃的活性成分,這就新增了電池的重量和成本,也限制了尺寸大小和造型的靈活性。一般而言,液體鋰離子二次電池的最小厚度是6mm,再減少就比較困難。


而所謂聚合物鋰離子電池是在這三種重要構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用高分子材料作為其重要的電池系統(tǒng)。


新一代的聚合物鋰離子電池在聚合物化的程度上已經(jīng)很高,所以形狀上可做到薄形化(最薄0.5毫米)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設(shè)計(jì)的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成任何形狀與容量的電池。同時(shí),聚合物鋰離子電池的單位能量比目前的一般鋰離子電池提高了50%,其容量、充放電特性、安全性、工作溫度范圍、循環(huán)壽命與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高。


目前市面上所銷(xiāo)售的液體鋰離子(LiB)電池在過(guò)度充電的情形下,容易造成安全閥破裂因而起火的情形,這是非常危險(xiǎn)的,所以必需加裝保護(hù)IC線(xiàn)路以確保電池不會(huì)發(fā)生過(guò)度充電的情形。而高分子聚合物鋰離子電池方面,這種類(lèi)型的電池相對(duì)液體鋰離子電池而言具有較好的耐充放電特性,因此對(duì)外加保護(hù)IC線(xiàn)路方面的要求可以適當(dāng)放寬。此外在充電方面,聚合物鋰離子電池可以利用IC定電流充電,與鋰離子二次電池所采用的Cccv(ConstantCurrert-Constantoltage)


充電方式所需的時(shí)間比較起來(lái),可以縮短許多的等待時(shí)間。


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