鉅大LARGE | 點擊量：2634次 | 2019年04月29日
鋰電池的種類及其優(yōu)缺點介紹
隨著社會的前進(jìn)生長，人類所必要的能量越來越多，傳統(tǒng)的化石能源不但不克不及再生，，過多的利用加劇了情況的惡化。固然如今的能源布局根本構(gòu)建在化石燃料的底子之上，但人們也已相識到充實利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源的重要性。然而這些能源作用紛歧連，必要有能量貯存器，電池作為一種將電能以化學(xué)能情勢儲存起來的的裝置是非常符合的。尤其是二次電池，在當(dāng)代人的手機、腕表以致汽車?yán)锒加袘?yīng)用。電池在幾十年的生長中，性能在漸漸優(yōu)化，這此中比能量高是人們不停尋求的目的。由于在全部的金屬中鋰比重很小（M=6.94g/mol）、電極電勢極低（尺度電極電勢-3.045V），它是能量密度極大的金屬，鋰電池體系理論上能得到最大的能量密度，因此它瓜熟蒂落地進(jìn)入了研究者們的視野。
鋰電池的種類及其優(yōu)缺點
鋰電池的重要種類：
鋰電池的種類及其優(yōu)缺點
鋰電池又分為鋰一次電池（又稱鋰原電池）與鋰二次電池（鋰充電電池），與1912年由GilbertN.Lewis第一次提出，將人們的視線引向了生動金屬電池上。在鋰二次電池的底子上，又生長起來鋰離子電池。大抵生上進(jìn)程如圖1。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰電池的種類及其優(yōu)缺點
Li-MnO2電池（鋰一次電池）Li-MnO2電池是鋰電池中應(yīng)用較多的一種有機電解質(zhì)電池，一樣通常做成鈕扣型或圓柱形，開路電壓為3.5V，負(fù)荷電壓為2.8V，比能量可達(dá)200W?h/kg和500W?h/L，常溫下電池儲存壽命凌駕10年，且儲存和放電歷程中無氣體放出，寧靜性能好。
（-）Li∣LiClO4，PC+DMG∣MnO2（+）
負(fù)極反響：Li-e-→Li+
正極反響：MnO2+Li++e-→MnOOLi
電池反響：Li+MnO2→MnOOLi
根據(jù)上述反響，Li-MnO2放電時負(fù)極鋰天生Li+進(jìn)入電解質(zhì)溶液，正極二氧化錳得電子還原成三價錳，同時，鋰離子進(jìn)入二氧化錳晶格中形成MnO2（Li），即MnOOLi。這類電池重要用于低倍率放電。其能量比約為鉛酸蓄電池的5到7倍。電池儲存和放電歷程中無氣體放出，自放電小，不會因活性物質(zhì)剖析引起電池內(nèi)壓增大。中小容量的電池得當(dāng)于小型電子盤算機、照相機及小型通訊機的電源，大容量的電池得當(dāng)于要求電池比能量高、利用時間長的場所，因此可作為特種范疇的抱負(fù)電源。
Li-SOCl2電池（鋰一次電池）
Li-SOCl2電池是一種研究較為成熟的有機電解質(zhì)電池。其開路電壓高達(dá)3.6～3.7V，且電壓安穩(wěn)、負(fù)荷電壓精度高，同時另有較高的比能量。表1中給出一些常用小型電池系列活性物質(zhì)本錢比力，可以看出，Li-SOCl2電池是常用電池中本錢最低的。
鋰電池的種類及其優(yōu)缺點
Li-SOCl2電池的電化學(xué)表達(dá)式為：（-）Li∣LiAlCl4-SOCl2∣C（+）
電解液是LiAlCl4的SOCl2溶液。SOCl2便是電解質(zhì)的溶劑，又是正極活性物質(zhì)。電池反響：
4Li+2SOCl2→4LiCl+S+SO2
放電產(chǎn)品二氧化硫部門溶于SOCl2中，硫單質(zhì)大量析出，沉積在正極炭黑中，LiCl是不容物。
這種電池的負(fù)極鋰與SOCl2打仗時會產(chǎn)生如下反響
：8Li+3SOCl2→6LiCl+Li2S2O4+S2Cl2
由于產(chǎn)品LiCl形成致密的掩護(hù)膜攔阻了反響的舉行，又由于它照舊固體電解質(zhì)膜，容許離子通過，以是沒關(guān)系礙鋰電極的正常陽極溶解。
但是SOCl2電池存在兩個突出題目，即“電壓滯后”和“寧靜題目”。電壓滯后是由于LiCl的產(chǎn)生，它以薄膜的情勢籠罩在鋰陽極外貌，固然可以防備電池自放電，但導(dǎo)致了電壓滯后。別的，儲存時間越長，儲存溫度越高，膜就會越厚，滯后征象越顯著。
當(dāng)SOCl2電池短路時，會引發(fā)Li和S的熱反響：
2Li+S→Li2S
Li2S在145度下又可與SOCl2產(chǎn)生劇烈反響，導(dǎo)致爆炸。
另有一種爆炸的緣故原由是在正極上沉積的鋰形成枝晶，造成短路。Li與S反響，大概SO2也可以在負(fù)極產(chǎn)生反響，終極天生Cl2O這種非常不穩(wěn)固的爆炸性物質(zhì)。
鋰電池的優(yōu)缺點：
長處
1．能量密度高。具有高儲存能量密度，已到達(dá)460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；
2．利用壽命長，利用壽命可到達(dá)6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C（100%DOD）充放電，有可以利用10，000次的記載；
3．額定電壓高（單體事情電壓為3.7V或3.2V），約即是3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于構(gòu)成電池電源組；鋰電池可以通過一種新型的鋰電池調(diào)壓器的技能，將電壓調(diào)至3.0V，以得當(dāng)小電器的利用；
4．具備高功率蒙受力，此中電動汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以到達(dá)15-30C充放電的本領(lǐng)，便于高強度的啟動加快；
5．自放電率很低，這是該電池最突出的良好性之一，一樣通?？勺龅?%/月以下，不到鎳氫電池的1/20；
6．重量輕，雷同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/6-1/5；
7．崎嶇溫和應(yīng)性強，可以在-20℃--60℃的情況下利用，顛末工藝上的處置處罰，可以在-45℃情況下利用；
8．綠色環(huán)保，豈論生產(chǎn)、利用和報廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。
9．生產(chǎn)根本不斲喪水，對缺水的我國來說，非常有利。比能量指的是單元重量或單元體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表現(xiàn)。Wh是能量的單元，W是瓦、h是小時；kg是千克（重量單元），L是升（體積單元）。
缺點
1．鋰原電池均存在寧靜性差，有產(chǎn)生爆炸的傷害。
2．鈷酸鋰的鋰離子電池不克不及大電放逐電，代價昂貴，寧靜性較差。
3．鋰離子電池均需掩護(hù)線路，防備電池被過充過放電。
4．生產(chǎn)要求條件高，本錢高。
5．利用條件有限定，崎嶇溫利用傷害大。
