鋰離子電池、鋰聚合物電池、鋰金屬電池知識

Lithium Polymer Battery

鋰離子電池俗稱“鋰電”,是目前綜合性能最好的電池體系。鋰離子電池負極是碳素材料,如石墨。正極是含鋰的過渡金屬氧化物,如LiMn2O4
  鋰離子電池的優點:
  1、工作電壓高,鋰離子電池的工作電壓在36V,是鎳鎘和鎳氫電池工作電壓的三倍。
  2、能量高。鋰離子電池能量目前已達140Whkg,是鎳鎘電池的3倍,鎳氫電池的1.5倍。
  3、迴圈壽命長。目前鋰離子電池迴圈壽命已達1000次以上,在低放電深度下可達幾萬次,超過了其他幾種二次電池。
  4、自放電小。鋰離子電池月自放電率僅為6-8%,遠低於鎳鎘電池(2530)及鎳氫電池(3040)。 
  5、無記憶效應。可以根據要求隨時充電,而不會降低電池性能。
  6、對環境無污染。鋰離子電池中不存在有害物質,是名副其實的“綠色電池”。
  鋰聚合物電池是更新一代電池,在1999年大批量進入市場。鋰聚合物電池除電解質是固態聚合物、而不是液態電解質外,其餘與鋰離子電池基本相同。

    聚合物電解質材料是由溶體組成的普通薄膜,在溶體中主體聚合物如聚乙烯的氧化物作為不移動的溶劑。鋰聚合物電池的優點是可製成任意形狀和比較輕,這是因為它不含重金屬和有保持電解質不外泄的塑膠殼。它們的性能都較好,理想狀態的鋰聚合物電池容量達幾千mA/h,且更安全。固態電解質像一個密封凝膠,在充電過程中不會輕易自然解體。
  鋰聚合物電池和鋰離子電池技術都能代替Nicd電池。但是價格太高,市場還未完全接受,特別是鋰聚合物技術。Darnell集團公司的分析家Brush認為:聚合物電池不會永遠比鋰離子電池貴,目前的生產情況確實貴了許多,這就推動了鋰離子電池技術的發展。以前用於筆記本電腦的鋰離子電池成本是41.42美元,用於筆記本電腦的聚合物電池成本是60.80美元。18650 (2)

    可充鋰金屬電池是1996年研製成功,是可充電池的第五代產品,解決了鋰離子電池難以解決的安全性的關鍵,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優於鋰離子電池。是國際綠色能源的前沿和高新技術,專案成本低,技術含量高,目前只有美國、日本和以色列等少數國家的幾個公司在生產。

     市場前景:由於原料便宜,生產工藝簡化,其綜合成本較低,廣泛用於可攜式電腦、電臺、對講機、攝像機和移動電話,且電池組是一種消費品,消耗量極大。有著極其廣闊的市場。

     鋰離子電池的額定電壓為3.6V(有的產品為3.7V)。充滿電時的終止充電電壓與電池陽極材料有關:陽極材料為石墨的4.2V;陽極材料為焦炭的4.1V。不同陽極材料的內阻也不同,焦炭陽極的內阻略大,其放電曲線也略有差別,如圖1所示。一般稱為4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池。現在使用的大部分是4.2V的,鋰離子電池的終止放電電壓為2.5V2.75V(電池廠給出工作電壓範圍或給出終止放電電壓,各參數略有不同)。低於終止放電電壓繼續放電稱為過放,過放對電池會有損害。

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