锂离子电池是一种可充电电池,主要依靠锂离子在正极和负极之间的运动。在充放电过程中,锂离子在两个电极之间来回嵌入和脱出:电池充电时,锂离子从正极脱出,通过电解液嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反,锂离子电池很容易与以下两种电池混淆:
1.锂电池:简单锂存在。
2.锂离子聚合物电池:用聚合物代替液态有机溶剂。
影响机制
锂离子在充放电过程中,在正极和负极之间来回嵌入/脱嵌,被形象地称为“摇椅电池”。
工作条件和效率
没有记忆效应。工作温度范围为-20℃ ~ 60℃。优秀的循环功能,快速充放电,充电效率高达100%,输出功率高。使用寿命长。它不含有毒有害物质,被称为绿色电池。
费用
电量统计芯片可以通过记录放电曲线来采样计算电池的电量。
免除
第一次充放电,假设时间可以长一点(一般3到4小时),可以尽可能使电极达到上限氧化态(电量足够),放电(或使用)时会强制将其置于常规电压,或者直到主动关断,从而激活电池容量。
化学分析
电极数据全部被锂离子嵌入(插入)/脱出(脱出)。
电解质溶液
溶质:常选用锂盐,如高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)。溶剂:由于电池的工作电压远高于水的分解电压,所以锂离子电池经常使用有机溶剂,如乙醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯等。有机溶剂在充电过程中经常会破坏石墨的结构,导致其剥落,并在其表面形成固相电解质界面(SEI ),导致电极钝化。有机溶剂还会带来易燃易爆等安全问题。
初始强度
(1)电压高:单体电池工作电压高达3.7-3.8V(磷酸亚铁锂中为3.2V),是镍镉、镍氢电池的3倍。
(2)比能量大:目前能达到的实用比能量约为555Wh/kg,即数据比容量可达150mAh/g以上(Ni-Cd的3-4倍,Ni-MH的2-3倍),接近其理论值约88%。
(3)循环寿命长:一般可达500次以上甚至1000次以上,在磷酸亚铁锂中可达2000次以上。
(4)良好的安全功能:无污染,无记忆效应。
(5)自放电少。
(6)快速充放电:1C充电30分钟容量可达标称容量的80%以上,现在的磷铁电池充电10分钟可达标称容量的90%。
(7)如何给新电池充电
关于锂电池的“激活”,很多人说充电时间必须超过12小时,重复三次才能激活电池。这种说法可以说从一开始就是误传。而且我们谁也不能保证电池的充放电维护电路的特性不变,质量得到充分保证,所以你的电池会长期处于风险边缘。