锂离子电池有如下优点:
高能量密度:因电极材料不同而不同,按质量计算,可达150~200Wh/kg(540~720kJ/kg);按体积计算,可达250~530Wh/L(0.9~1.9kJ/cm3)。[2]
开路电压高:因电极材料不同而不同,可达3.3~4.2V。
输出功率大:因电极材料不同而不同,可达300~1500W/kg(@20秒)。[1][与来源不符]
无记忆效应:磷酸铁锂锂离子电池无记忆效应,电池在未放空电的情况下可随时充放电,使用维护简便。
低自放电:<5%~10%/月。智能锂离子电池由于有内建的监测电路,这个监测电路的工作电流甚至高于自放电电流。
工作温度范围宽:可在-20℃~60℃之间正常工作。
充、放电速度快
因此,锂离子电池广泛应用于消费电子产品、军用产品、航空产品等。
拓展资料:
锂离子电池(Lithium-ion battery)是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有:锂钴氧化物(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍酸锂(LiNiO2)及磷酸锂铁(LiFePO4)。同时,锂离子电池也具有如下缺点:
(1)不耐受过放:过放电时(电压小于3.0V时放电),过量嵌入的锂离子会被固定于晶格中,无法再释放,导致寿命缩短,深度放电更可能使电池损坏。所以使用至极低电量是损伤电池的行为,但只要回充至高电压数次有可能再度活化电池的最大蓄电量。
(2)不耐受过充:过充电时,电极脱嵌过多锂离子,又没有及时得到补充,长久可导致晶格坍塌,从而不可逆的降低了储电量。因而锂电池必须经常使用,避免保持满电状态和持续插上充电器接头,要定时适当的使内储的电子流动,保养电池长期的健康。
(3)衰老怕热:与其它充电电池不同,锂离子电池会在使用循环中不可避免的自然缓慢衰退,就算是储放着不使用,容量也会减少,这其实与使用次数无关(除非是过度充放的循环导致的晶格损失,这样的衰老过程称之为损耗较为合适),而与温度有关。
可能的机制是内阻逐渐升高,所以,在工作电流高的电子产品更容易体现热衰现象,另外也要避免外部气温所带来的影响。用钛酸锂取代石墨,似乎可以延长寿命。储存电池的温度与容量永久损失速度的关系如下:
优点:电压高,常用的手机电池(钴酸锂体系)在3.7V。普通的碱性电池为1.5V。
比能量大。也就是电量大。耐用。
循环次数多。质量好的1000次没有问题。
无记忆效应。
自放电少。
绿色环保。
使用温度范围宽。
缺点:现在常用的锂离子电池最主要的问题应该是安全问题(当然安全还是很好的),主要对于大功率充放电内部温度太高的情况。由于电解液是易燃的有机溶剂,所以如果发生强烈碰撞,电解液泄露很容易燃烧。再就是其组装条件苛刻,需要对水和氧气需要严格的控制。
锂离子电池在手机、平板、笔记本电脑中应用,需要通过安全性能测试、环境性能测试、可靠性测试,测试时需要用到弹片微针模组作为电池测试模组,提升手机电池的测试效率,达到稳定的电流传输和连接。
锂离子电池具有以下优点:
1)电压高
2)比能量大
3)循环寿命长
4)安全性能好、无公害、无记忆效应
5)自放电小
6)可快速充放电
7)工作温度范围高
锂离子电池的缺点
1)电池成本较高
2)不能大电流放电
3)需要保护线路控制
A、过充保护:电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命;同时过充电使电解液分解,内部压力过高而导致漏液等问题;故必须在4.1V-4.2V的恒压下充电;
B、过放保护:过放会导致活性物质的恢复困难,故也需要有保护线路控制。
锂离子电池的主要优点
(1)工作电压高:通常单体锂离子电池的电压为 3.6V,一节锂离子电池相当于三节镍镉或镍氢电池的串联。
(2)体积小、重量轻、能量密度高:考虑寿命因素后,锂离子电池总的能量密度是镍镉电池的 3 倍,镍氢电池的 1.5 倍,与同容量镍氢电池相比,体积可减小 30% ,重量可降低 50%,有利于便携式电子设备小型轻量化。
(3)寿命长且无记忆效应:锂离子电池采用碳阳极,在充放电过程中,碳阳极不会生成锂枝状晶,从而可以避免电池因内部锂枝晶短路而损坏。国外锂离子电池的寿命可达 1200 次以上,远远高于其它各类电池。锂离子电池没有记忆效应,可随时补充,电池效能能充分发挥,而镍镉、镍氢电池经常会有使用了一半而不得不放电再充电的现象,其实际使用次数大打折扣。
(4)安全快速充电:锂离子电池与金属锂电池不同,它的阳极用特殊的碳电极代替金属锂电极,因此允许快速充电。
(5)允许工作温度范围宽:锂离子电池具有优良的高低温放电性能,可在-20℃~+60℃之间工作。高温放电性能优于其它各类电池。
(6)自放电小:每月仅为 2%。
(7)无污染:不含重金属和有毒物质,是真正的绿色能源。
(8)成本可望最低:不含任何稀有贵金属,主要原材料都很便宜。
锂离子电池的主要缺点
(1)内部阻抗高。因为锂离子电池的电解液为有机溶液,其电导率比镍镉电池、镍氢电池的水深溶电解液的电导率小得多,所以,锂离子电池的内部阻抗比镍镉电池或镍氢电池约大 10 倍。
(2)工作电压变化较大。电池放电到额定容量的 80%时,镍镉电池的电压变化很小(约 20%),而锂离子电池的电压变化很大(约 40%)。对电池供电的设备来说,这是严重的缺点。但是,也正是由于锂离子电池放电电压变化较大,很容易据此检测电池的剩余电量。
(3)放电速率较大时,容量下降也较大。放电速率为 0.5C 时,锂离子电池和镍镉电池容量的减少量相当,但高放电速率(>1C)时,锂离子电池的容量则严重减少。 因此,锂离子电池无法大电流放电,最大放电速率为 1C。放电速率超过 1C 时,电池的容量和寿命将减少。