鋰離子電池：是一種二次電池（充電電池），它首要依托鋰離子在正極和負極之間移動來作業(yè)。在充放電進程中，Li+在兩個電極之間往復(fù)嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富鋰狀況；放電時則相反。不含有毒有害物質(zhì)，被稱為綠色電池。下面賢集網(wǎng)小編為咱們介紹鋰離子電池作業(yè)原理、結(jié)構(gòu)組成、優(yōu)缺陷與鋰電池、蓄電池、碳酸鐵鋰電池、聚合物電池的差異。

鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。

手機和筆記本電腦運用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱其為鋰電池。電池一般選用含有鋰元素的材料作為電極，是現(xiàn)代高功用電池的代表。而真實的鋰電池由于危險性大，很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。

鋰離子電池由日本索尼公司于1990年最早開發(fā)成功。它是把鋰離子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成負極（傳統(tǒng)鋰電池用鋰或鋰合金作負極）。

鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成部分

1）正極——活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或許鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰材料，電動自行車則廣泛用鎳鈷錳酸鋰（俗稱三元）或許三元+少數(shù)錳酸鋰，純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、功用欠好或本錢高而逐步淡出。導(dǎo)電極流體運用厚度10--20微米的電解鋁箔。

2）隔膜——一種經(jīng)特別成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子安閑經(jīng)過，而電子不能經(jīng)過。

3）負極——活性物質(zhì)為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳，導(dǎo)電集流體運用厚度7-15微米的電解銅箔。

4）有機電解液——溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，聚合物的則運用凝膠狀電解液。

5）電池外殼——分為鋼殼（方型很少運用）、鋁殼、鍍鎳鐵殼（圓柱電池運用）、鋁塑膜（軟包裝）等，還有電池的蓋帽，也是電池的正負極引出端。

鋰離子電池作業(yè)原理

鋰離子電池以碳素材料為負極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只要鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電進程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌進程。在鋰離子的嵌入和脫嵌進程中，一起伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌（習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表明，而負極用刺進或脫插表明）。在充放電進程中，鋰離子在正、負極之間往復(fù)嵌入/脫嵌和刺進/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。

當(dāng)對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有許多微孔，抵達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。相同，當(dāng)對電池進行放電時（即咱們運用電池的進程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。

鋰離子電池長處

1、鋰電池電壓渠道高：單體電池的均勻電壓為3.7V或3.2V，約等于3只鎳鎘電池或鎳氫電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池組。

2、具有高儲存能量密度：相對其他電池而言鋰電池能量密度很高，現(xiàn)在已抵達460-600Wh/kg，約為鉛酸電池的6～7倍。這就意味著在相同電荷容量下，鋰電池重量更輕。據(jù)核算相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/5～1/6。

3、運用壽數(shù)相對較長：鋰電池的運用壽數(shù)可抵達6年以上。以磷酸亞鐵鋰為正極的鋰電池為例，在1C充放電倍率下，循環(huán)周期的*紀(jì)錄可達1000次。

4、具有高功率承受力：電動車鋰電池用的磷酸亞鐵鋰離子電池*充放電倍率可以抵達15C-30C，這非常適合動力轎車高強度的發(fā)動和加速。

5、自放電率很低。自放電率是鋰離子電池*杰出的優(yōu)越性之一，室溫下滿電存儲一個月的自放電率約10％左右，而平等條件下鎳鎘為25～30％、鎳氫為30～35％。

6、無回想效應(yīng)：這意味著鋰離子電池可以隨時充放電，而不用像鎳氫、鎳錫電池相同，有必要要比及電量耗盡。

7、高低溫適應(yīng)性強：鋰電池可在-20℃--60℃的環(huán)境下運用，經(jīng)過工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下運用。

8、綠色環(huán)保：不管出產(chǎn)、運用和報廢都不含有也不發(fā)作鉛、汞、鎘等有毒重金屬物質(zhì)。

9、鋰離子電池的首要原材料鋰、錳、鐵、釩等在我國都是富產(chǎn)資源；出產(chǎn)底子不用耗水，對水之源稀缺的國家非常有利。

鋰離子電池的缺陷

1、差錯運用存在安全隱患：由于鋰離子電池組成物質(zhì)非常活潑，若運用差錯將會出現(xiàn)電解液分解、燃燒乃至爆炸的重大事故。

2、不同放電倍率對電池的可用容量影響較大。

3、過充電和過放電均會對電池形成不行恢復(fù)的危害：針對以上的缺陷，一般大容量的鋰電池組均選用了保護裝置來監(jiān)督電池的運用進程。

4、低溫下電池功用顯著惡化，放電渠道下降、輸出功率減小、可用電量衰減等。

鋰離子電池和鋰電池的差異

鋰電池是以金屬鋰作為電極，以電子傳遞發(fā)作電流，易發(fā)作枝晶引起爆炸。鋰電池是一次電池。

鋰離子電池是以鋰離子的傳遞來結(jié)束充放電，首要以鋰摻雜金屬的氧化物作為電極。鋰離子電池是二次電池可充電。

鋰離子電池和碳酸鐵鋰電池的差異

磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料首要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其間鈷酸鋰是現(xiàn)在絕大多數(shù)鋰離子電池運用的正極材料。

鋰離子電池和蓄電池的差異

第一：重量的比較。鋰電池更簡潔，鋰電池容量密度高，抵達192Wh/kg，相同的重量體積，裝下的能量是鉛酸電池的多倍，現(xiàn)在兩輪電動車需求大續(xù)航的，唯有選擇鋰電池是最好的途徑。

第二：充電功率的比較。鋰電池充電的功率更高，拿三元18650鋰電池來說，最大充電電流一般是0.5C，以聯(lián)盟72V24Ah的鋰電池來說，最大充電電流可以是12A了，當(dāng)然為了鋰電池的安全和壽數(shù)考慮，聯(lián)盟的鋰電保護板約束了最大充電電流，現(xiàn)在引薦最大6A的充電電流，72V24Ah電池只要4個小時充電。

第三：壽數(shù)的比較。鋰電池的壽數(shù)更長，一般三元鋰電，循環(huán)次數(shù)是800次左右，按照咱們現(xiàn)在的電動車一般運用情況，鋰電池至少可以運用3年。這兒說的800次循環(huán)不是說800次后電池就完全報廢了，而是指在循環(huán)800次后，其容量還能抵達新電池最大容量的60-70%左右，假如容量續(xù)行路程還能高于用戶最低續(xù)行要求之上，那仍是可以繼續(xù)運用的，直到續(xù)行現(xiàn)已無法滿意用戶的需求了中止，而這壽數(shù)有或許就是4年？5年？乃至6年？

第四：功用和經(jīng)用的比較。相同容量的鋰電池，有用運用的能量比鉛酸電池多。就拿72V的鉛酸和鋰電池來比較吧。一般鉛酸電池作業(yè)的電壓是63V-82V，中心的壓差是19V。拿聯(lián)盟72V鋰電來說，20串18650的鋰電，單體鋰電作業(yè)電壓是2.75-4.2V，20串就是55V-84V，聯(lián)盟為了保護鋰電運用安全和壽數(shù)，設(shè)定的作業(yè)電壓是58V-83.5V，中心的壓差是25.5V，整整比鉛酸電池壓差多了6.5V，也就說說比鉛酸多了34%的作業(yè)電壓規(guī)劃。粗淺的說，同電壓規(guī)范容量的鋰電池比鉛酸電池的續(xù)行路程可以多出三分之一左右，這還僅僅只算了電池能量的不同，沒有考慮鋰電池減輕的重量因素。

鋰離子電池和聚合物電池的差異

鋰聚合物電池是鋰離子電池晉級換代產(chǎn)品。相對于現(xiàn)在盛行的鋰離子電池而言，它具有容量大、體積小（薄）、安全（不會爆炸）等長處。但是，由于整個產(chǎn)業(yè)鏈的換代需求必定時刻，它的造價（本錢）現(xiàn)在還比較高，僅在高端數(shù)碼產(chǎn)品中有運用（超薄筆記本電腦等）。鋰聚合物電池是指的全固態(tài)或凝膠太為電解液的鋰離子電池。一般選用鋁塑復(fù)合膜作為包裝材料。

以上就是關(guān)于鋰離子電池作業(yè)原理、結(jié)構(gòu)組成、優(yōu)缺陷與鋰電池、蓄電池、碳酸鐵鋰電池、聚合物電池的差異的一系列知識介紹，最新消息：物理學(xué)家GabrielVeith受一種名為oobleck的物質(zhì)啟示，成功研宣告避免鋰離子電池起火的新化學(xué)配方。