鋰電池有幾種類型?
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-15 22:44
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鋰電池是如何工作的?鋰電池有多少種?隨著電子產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，對(duì)鋰離子電池的需求也在增長(zhǎng)，其公認(rèn)的理論基礎(chǔ)就是所謂的“搖椅理論”。鋰電池的充放電不是通過(guò)傳統(tǒng)的電子傳遞方式實(shí)現(xiàn)的，而是通過(guò)鋰離子進(jìn)出晶體層的強(qiáng)材料，能量發(fā)生變化。
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鋰電池的工作原理
鋰離子電池的充放電過(guò)程是鋰離子在正極和負(fù)極材料中嵌入和去嵌入，同時(shí)伴隨著能量吸收和釋放的過(guò)程。充電鋰離子電池:鋰離子與正極材料脫離，通過(guò)電解液到達(dá)負(fù)極。吸收電子后，將其嵌入陽(yáng)極材料中，形成高能嵌入化合物。鋰離子電池放電:
鋰離子從陰極材料中脫離并釋放出電子。Li+通過(guò)電解液到達(dá)正極，吸收電子并嵌入陰極材料，形成穩(wěn)定的嵌入化合物。
鋰離子電池的正極和負(fù)極材料都是含有離子和電子混合物的嵌入化合物。電子只能在陽(yáng)極和陰極材料中移動(dòng)。充電和放電過(guò)程需要鋰離子和電子的相互作用,這就需要鋰離子電極材料有良好的電導(dǎo)率和離子擴(kuò)散能力,確保電子可以快速進(jìn)行外部電路通過(guò)電極接頭在放電過(guò)程中,可以迅速擴(kuò)散和鋰離子電解液后de-embedded陰極材料。電解質(zhì)中的鋰離子通過(guò)載體傳遞到陰極材料中，并與電子結(jié)合形成嵌入化合物。
鋰電池是以鋰金屬或鋰合金為正極材料，采用非水電解質(zhì)溶液，通過(guò)Li+MnO2=LiMnO2的氧化還原反應(yīng)而制成。鋰由于其活潑的化學(xué)性質(zhì)，長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，鋰電池逐漸成為主流。
鋰離子電池的工作原理是充電和放電。當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子在電池正極形成，鋰離子通過(guò)電解液到達(dá)負(fù)極。負(fù)碳呈層狀結(jié)構(gòu)，有許多微孔。到達(dá)負(fù)極的鋰離子被嵌入碳層的微孔中。鋰離子嵌入越多，充電容量越大。
同樣的道理，當(dāng)電池放電時(shí)，埋在負(fù)極碳中的鋰離子就會(huì)出來(lái)，回到正極。鋰離子越回到正極，放電容量越大。我們通常所說(shuō)的鋰電池容量是放電容量。鋰離子電池是一種理想的可逆電池。在鋰離子的放電過(guò)程中，鋰離子在電池的正極和負(fù)極之間來(lái)回移動(dòng)，就像搖椅在搖椅的正極和負(fù)極之間搖擺一樣，所以有人會(huì)稱鋰離子電池為搖椅電池。
鋰電池有多少種?
鋰電池一般分為兩類:
鋰金屬電池:鋰金屬電池一般采用二氧化錳為正極材料，鋰金屬或其合金金屬為負(fù)極材料，采用非水電解質(zhì)溶液的電池。
鋰離子電池:鋰離子電池一般采用鋰合金金屬氧化物為正極材料，石墨為負(fù)極材料，采用非水電解質(zhì)電池。
一般來(lái)說(shuō)，談?wù)撟疃嗟膭?dòng)力電池是磷酸鋰鐵電池、鋰錳酸電池、鋰鈷酸電池和三元鋰電池。
1. Manganese-lithium電池
優(yōu)點(diǎn):便宜的價(jià)格;低溫性能，在零下20度放電可有90%以上的效率;良好的安全性能。
缺點(diǎn):高溫性能差;低循環(huán)壽命(正常使用壽命約為300 ~ 400倍);低克比容量(112);乘數(shù)放電的差異。
2. 三元鋰電池
優(yōu)點(diǎn):價(jià)格是三種材料中最貴的;高容量(150?？梢怨?jié)省體積);良好的循環(huán)壽命(600 ~ 700次);好倍增放電。
缺點(diǎn):三者中最糟糕的(尤其是鋼鐵);目前，我國(guó)電池行業(yè)對(duì)材料的掌握還不成熟，使用也不多。
