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鋰離子電池的工作原理和優點介紹

鉅大LARGE  |  點擊量:1215次  |  2020年09月24日  

鋰離子電池的工作原理


鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它重要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態;放電時則相反。


鋰離子電池以碳素材料為負極,以含鋰的化合物作正極,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌。在充放電過程中,鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為搖椅電池。


鋰離子電池.jpg


鋰離子電池優點


1、循環壽命長:鋰離子電池以1C倍率進行充、放電,其循環壽命大于等于500次,第500次時的電容量,大于標稱銅梁70%。而鉛酸電池即使以0.5放電,以0.15C以充電,其循環壽命小于等于350次,電容量小于等于60%。


2、低溫度放電性能好:鋰離子電池可在-25度時正常工作,其電容量可達標稱容量的70%,而鉛酸電池在-10度時的電容量的50%,在-25度時不:能正常工作。


3、荷電保持能力強:將充滿電的鋰離子電池組,放置兩個月后,其電容量大于等于80%,而鉛酸電池放置兩個月,僅為標稱容量的40%-50%。


4、續行能力強,由于鋰離子電池組的重量僅為鉛酸電池的30%,因此在相同的電壓,電容量下,鋰離子電池的續行能力強。


5、比能量高:由于鋰離子電池的體積僅為鉛酸電池的30%,因此當使用相同的空間時鋰離子電池的能量儲備比鉛酸電池大。


6、工作溫度范圍寬:鋰離子電池可在-25度到55度范圍內工作,而鉛酸電池只能在10度到40度范圍內工作。


7、充電時間短:由于鋰離子電池具有可大電流充電的特性,因此充電時間只要4-5小時,而鉛酸電池則要8至10小時。


8、綠色環保性能高:與鉛酸電池擁有大量對人體,環境有害的重金屬鉛相比,鋰離子電池是高環保型的產品。


9、可以大電流放電:鋰離子電池在1C倍率下大電流放電,其容量僅為額定電容量60%。


10、大電流放電不影響循環壽命:鋰離子電池以1.5C倍率下大電流放電,對其循環壽命毫無影響。而鉛酸電池在1.5C倍率下大電流放電。其循環壽命僅為標稱循環壽命30%-40%。


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