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鋰離子電池有什么類型?它的工作原理是什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:1171次  |  2021年03月07日  

鋰離子電池通常分兩大類:


1、鋰金屬電池:鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。


2、鋰離子電池:鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。


雖然鋰金屬電池的能量密度高,理論上能達到3860瓦/公斤。但是由于其性質不夠穩定而且不能充電,所以無法作為反復使用的動力鋰電池。


而鋰離子電池由于具有反復充電的能力,被作為重要的動力鋰電池發展。但因為其配合不同的元素,組成的正極材料在各方面性能差異很大,導致業內對正極材料路線的紛爭加大。


鋰離子電池的工作原理


鋰離子電池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。


正極材料重要是鋰的活性物質一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰,鎳鈷錳酸鋰材料(俗稱三元),磷酸鐵鋰等活性鋰合物質。


負極材料重要是負極采用鋰-碳層間化合物LiXC6,基本是性能和化學穩定性比較好的碳材料,石墨、碳纖維、玻璃碳等等,在負極材料方面石墨烯由于其優異的充放電性能,越來越多的受到各個鋰離子電池廠家以及投資機構的關注。


電解液通常是溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑,聚合物的則使用凝膠狀電解液,目前國內最大生產電解液的廠家是以多氟多(002407)為代表的一類廠家。


目前比較熱的鋰離子電池的能量密度約在100~150Wh/kg左右,顯然比鉛酸電池高出很多。由于電解液使用的是有機溶劑,導電率非常弱。使得鋰離子電池的自放電性很小。在充電的時候允許大電流充電。所以一般鋰離子電池的充電能夠達到1C。


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