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锂电池应用全方略
来源: | 作者:龙芯动力 | 发布时间: 2018-09-06 | 861 次浏览 | 分享到:
随着 锂电池 的应用愈来愈广,手机,电脑,电动车已经离不开锂电池,如果"特拉斯"的能量墙预示了未来,锂电池还会成为现代家居的生活核心.


只是目前"锂电池",其实涵盖各种各样的技术,只是他们区别很大,一般大家熟悉的"锂电池`,实际是"锂离子电池",它靠着锂离子在正负极中的嵌入与游出,实现电能与化学能的转换,以此实现充放电过程.


根据正负极材料的不同,锂离子电池可以分为很多种.目前手机电池正负极主要使用钴酸锂,锰酸锂和三元材料,负极使用石墨.充电时,正极内的锂离子经过电解液游到负极,并嵌入石墨内层,放电时,石墨内层的离子脱出,经过电解液游回到正极材料中,正、负极材料存储锂离子容量愈大,脱锂嵌锂电位差愈大,电池的能量密度就愈大,所以说,平时如果检测电池的话,电池的内阻越小越好.这样脱锂、嵌锂的阻力也更小,电池充放电也更充分,也就是我们平常所说,说这样的电池耐用,质量也就更好.
一、锂离子电池基本知识介绍：
（一）锂离子电池介绍：
    锂离子电池是指Li+ 嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2 或LiXMnO2 ，负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。电解质为溶解有锂盐LiPF6 、 LiAsF6等有机溶液。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。 充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电时则相反。
（二）锂离子电池的分类：
     1、锂离子电池按外壳的分类
   （1）钢壳锂离子电池
    ●早期角形锂离子电池大多为钢壳，多用于手机电池，后由于钢壳重量比能量低，且安全性差，逐步被铝壳和软包装锂离子电池所替代。目前仍有一些小厂采用钢壳制作B品手机电池和一些低附加值的MP3,MP4电池。
    ● 但在18650圆柱锂电池当中，有另外一种景象，绝大部分厂商都以钢材作为电池外壳材质，因为钢质材料的物理稳定性，抗压力远远高于铝壳材质，在各个厂家的设计结构优化后，安全装置已经放置在电池芯内部，钢壳柱式电池的安全性已经达到了一个新的高度，君不见目前绝大部分的笔记型电脑电池的电芯均以钢壳作为载体的。
   （2）铝壳锂离子电池
    铝壳锂离子电池由于质量较轻且安全性稍优于钢壳锂离子电池，目前已成为手机电池的主力军。由于铝壳开模成本较高，因此型号比较少，且订单起订量要求较高，主要型号集中于一些常见手机电池型号。
   （3）软包装锂离子电池
软包装锂离子电池由于其质量轻，开模成本较低，安全性高等优点，逐步在扩大其市场份额。主要应用于数码产品，目前也逐渐往手机、笔记本电脑、电动工具等市场发展。可以预见在未来几年内软包装锂离子电池的市场份额还将继续稳步扩大，应用范围更加广泛，因外包为铝塑膜，抗压力很弱，限于目前国内封装厂的技术和环境限制，发生鼓胀的比例还是较为偏高。
（3）锂镍钴锰三元正极材料
     一种在容量与安全性方面比较均衡的材料，循环性能好于正常钴酸锂，前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V，在使用范围方面有所限制，但到目前，随着配方的不断改进和结构完善，电池的标称电压已达到3.7V，在容量上已经达到或超过钴酸锂水平，全球5大电芯品牌SANYO，PANASONIC，SONY，LG，SAMSUNG已推出三元材料的电芯，相当部分的笔记型电池线都用三元材料的电芯替换了之前的钴酸锂电芯，SANYO，SAMSUNG柱式电池方面更是全面停产钴酸锂电芯转向三元电芯的制造，目前国内外小型的高倍率动力电池大部分使用三元正极材料。
   （4）磷酸铁锂正极材料
    目前广受关注的一种新兴锂离子电池材料，其突出特点是安全性非常好，不会爆炸，循环性能非常优秀可达到2000周，这些特点使其非常适合电动汽车、电动工具等领域。其标称电压只有3.2-3.3V，因此其保护线路部分也与常用锂离子电池有所区别，但他的缺点也比较明显，能量密度远低于钴酸锂和三元材料。