锂电池的研究精要.ppt

2017-1-26锂电池的研究锂电池的基本构成单位锂电池的电极材料的种类及其重要代表评价锂电池性能的技术标准高性能锂电池电极材料的机构性能锂电池锂金属电池锂离子电池锂电池电极材料及其重要种类锂电池(Lithium battery) 是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早由爱迪生发明,但由于锂金属的化学性质非常活泼,对加工、保存、使用,对环境要求非常高,所以锂电池长期没有得到应用。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。随着现代科学的发展锂电池现在已经成为了主流。电池的放电反应负极反应: Li → Li+ +e- 正极反应: Li+ + Mn+4O2 + e-→ Mn+3O2(Li+) 锂-二氧化锰电池特点:开路电压约为 3V , 放电电压平稳锂锰扣式电池广泛地适应用于计算机主机板、移动通信;作为支撑电源,应用在手表、计算器、遥控器、电子闪光产品等日常电子产品。锂-亚硫酰氯电池特点:高比能量、长贮存寿命、成本较高、安全性较差应用:检测仪表、个人计算机的按键激活开关、监控系统、电子医疗设备等一般公认的总反应机理为: 4Li+2SOCl2 →4LiCl ↓+S+ SO2 锂离子电池放电时正极反应: Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4 (磷酸亚铁锂) (正极材料还有钴酸锂 LiCoO2 、锰酸锂 Li2MnO4 、镍钴锰酸锂 LiNixCoyMn1-x-yO2 等) 放电时负极反应: LixC6 → xLi+ + xe- + 6C 特点:锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,是 21世纪发展的理想能源。应用:锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上,可以说是最大的应用群体。锂电池性能一般通过以下几个方面来评价: (1) 容量。(2) 放电特性和内阻。(3) 工作温度范围。(4) 贮存性能。(5) 循环寿命。(6) 内压和耐过充电性能。 ,可以从电池获得的电量,即电流对时间的积分,一般用 mAh 或Ah来表示,它直接影响到电池的最大工作电流和工作时间。若电池的额定容量是 1300mAh ,即 130mA 的电流给电池放电,那么该电池可以持续工作 10小时 1300mAh/130mA=10h 如果放电电流为 1300mA ,那供电时间就只有 1小时左右。 8650 容量通常为 1200mah-13000mah , 常见容量为 2200mAh-3600mAh 。 ,其工作电压的平稳性,电压平台的高低以及大电流放电性能等,它表明电池带负载的能力。