鋰電池的優缺點解析

　　鋰電池是一種充電電池，它主要依賴鋰離子在正極和負極之間移動來工作。習慣上，鋰離子進入正極材料的過程叫嵌入，離開的過程叫脫嵌;鋰離子進入負極材料的過程叫插入，離開的過程叫脫插。鋰電池容易與下面兩種電池概念混淆：

　　鋰離子電池：雖然經常被用作為鋰電池的簡稱。但嚴格意義的鋰離子電池是鋰原電池，存在鋰單質。

　　鋰離子聚合物電池：一種用聚合物取代液態有機溶劑的鋰電池，其安全性較好。

　　優勢

　　高能量密度：因電極材料不同而不同，按質量計算，可達150～200Wh/kg(540～720kJ/kg);按體積計算，可達250～530Wh/L(0.9～1.9kJ/cm3)。

　　開路電壓高：因電極材料不同而不同，可達3.3～4.2V。

　　輸出功率大：因電極材料不同而不同，可達300～1500W/kg(@20秒)。

　　無記憶效應:磷酸鐵鋰鋰電池無記憶效應，電池在未放空電的情況下可隨時充放電，使用維護簡便。

　　低自放電：

　　工作溫度范圍寬：可在-20℃～60℃之間正常工作。

　　充、放電速度快

　　因此，鋰電池廣泛使用于消費電子產品、軍工產品、航空產品等。

　　缺點

　　衰老：與其它充電電池不同，鋰電池的容量會緩慢衰退，與使用次數無關，而與溫度有關。可能的機制是內阻逐漸升高，所以，在工作電流高的電子產品更容易體現。用鈦酸鋰取代石墨，仿佛可以延長壽命。儲存溫度與容量永久損失速度的關系如下：

　　充電電量儲存溫度0℃儲存溫度25℃儲存溫度40℃儲存溫度60℃

　　40%～60%2%/年4%/年15%/年25%/年

　　100%6%/年20%/年35%/年80%/6月

　　回收率：約莫有1%的出廠新品因種種原由需要回收。

　　不耐受過充：過充電時，過量嵌入的鋰離子會永久固定于晶格中，無法再釋放，可導致電池壽命縮短。

　　不耐受過放：過放電時(電壓小于3.0V時放電)，電極脫嵌過多鋰離子，可導致晶格坍塌，從而縮短壽命。

　　需要多重保護機制：由于錯誤使用會減少壽命，甚至可能導致爆炸，所以，鋰電池設計時增加了多種保護機制。

　　保護電路：戒備過充、過放、過載、過熱。

　　排氣孔：避免電池內部壓強過大。

　　隔膜：有較高的抗穿刺強度，戒備內部短路;在電池內部溫度過高時還能融化，阻止鋰離子通過，阻滯電池反應，升高內阻(至2kΩ)。

　　排氣孔、隔膜一旦激活，將使電池永久失效。

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