锂电池的优缺点解析

　　锂电池是一种充电电池，它主要依赖锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上，锂离子进入正极材料的过程叫嵌入，离开的过程叫脱嵌;锂离子进入负极材料的过程叫插入，离开的过程叫脱插。锂电池容易与下面两种电池概念混淆：

　　锂离子电池：虽然经常被用作为锂电池的简称。但严格意义的锂离子电池是锂原电池，存在锂单质。

　　锂离子聚合物电池：一种用聚合物取代液态有机溶剂的锂电池，其安全性较好。

　　优势

　　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)。

　　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)。

　　无记忆效应:磷酸铁锂锂电池无记忆效应，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：

　　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，锂电池广泛使用于消费电子产品、军工产品、航空产品等。

　　缺点

　　衰老：与其它充电电池不同，锂电池的容量会缓慢衰退，与使用次数无关，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。用钛酸锂取代石墨，仿佛可以延长寿命。储存温度与容量永久损失速度的关系如下：

　　充电电量储存温度0℃储存温度25℃储存温度40℃储存温度60℃

　　40%～60%2%/年4%/年15%/年25%/年

　　100%6%/年20%/年35%/年80%/6月

　　回收率：约莫有1%的出厂新品因种种原由需要回收。

　　不耐受过充：过充电时，过量嵌入的锂离子会永久固定于晶格中，无法再释放，可导致电池寿命缩短。

　　不耐受过放：过放电时(电压小于3.0V时放电)，电极脱嵌过多锂离子，可导致晶格坍塌，从而缩短寿命。

　　需要多重保护机制：由于错误使用会减少寿命，甚至可能导致爆炸，所以，锂电池设计时增加了多种保护机制。

　　保护电路：戒备过充、过放、过载、过热。

　　排气孔：避免电池内部压强过大。

　　隔膜：有较高的抗穿刺强度，戒备内部短路;在电池内部温度过高时还能融化，阻止锂离子通过，阻滞电池反应，升高内阻(至2kΩ)。

　　排气孔、隔膜一旦激活，将使电池永久失效。

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