先锋与锂电池开始于1912年,按照公告 刘易斯但直到七十年代初,即第一个非可充电锂电池成为商业使用。 试图发展可充电锂电池,然后在20世纪80年代,但没有成功,由于安全问题。
锂是最轻的所有金属,有最大的电化学潜力,并提供最大的能量密度为每重量。 充电电池使用锂金属阳极(负极) ,有能力提供高电压和优秀的能力,导致了一个不平凡的高能量密度。
经过一番研究可充电锂离子电池是在80年代后,发现自行车成因变化对锂电极。 这些转变,其中的一部分正常的磨损,减少热稳定性,造成潜在的热失控的条件。 当这情况出现时,电池温度迅速接近熔点的锂,导致暴力反应,所谓的'宣泄与火焰' 。 大量的可充电锂电池送到日本已被召回,在1991年后,一个电池,在移动电话释放燃烧气体,并造成烧伤,一人的脸部特征。
由于固有的不稳定性,锂金属,尤其是在收费的同时,研究转移到非金属矿产制品业的锂电池采用锂离子。 虽然略低,在能量密度比锂金属,锂离子电池是安全的,提供了一些防范措施得到满足时,充电和放电。 早在1991年,索尼公司商业化的第一个锂离子电池。 其他厂商仿效。 今天,锂离子电池是增长最快和最有前途的电池化学。
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能量密度的锂离子电池,是典型的两倍,该标准的镍镉电池。 改进电极的活性物质有可能增加能量密度接近3倍的镍镉电池。 此外,以大容量,高负荷的特点,是相当不错的表现,同样以镍镉电池而言,放电特性(类似形状的放电姿态,但不同电压) 。 单位放电曲线提供了有效利用储存的权力在一个理想的电压频谱。
锂是一种低保养电池,一个好处是大多数其他化学物质不能索赔。 有没有记忆,并没有预定的单车须延长电池的寿命。 此外,自放电是不到半年相比,镍镉电池和镍氢电池,使锂离子电池非常适合现代油表申请。
高电池电压的锂离子电池,让制造电池组,其中只有一间囚室。 今天的许多手机上运行的单细胞,一个好处是简化了电池的设计。 供电电压的电子申请已经标题较低,而这又需要较少的细胞每电池组。 要维持同样的权力,但是,高电流的需要。 这强调了重要性很低细胞抵抗,使无限制的流动电流。
化学变化 -在近年来,一些种类的锂离子电池出现了,只有一个共通点-时髦'锂' 。 虽然惊人的相似之处就在外面,锂电池为基础的,可以有很大的差别。
索尼公司的原版本的锂离子电池用焦炭,生产的煤,作为负极。 自1997年以来,最李-离子(包括索尼)都转移到石墨。 这种电极提供了一种谄媚的放电电压曲线比焦炭,并提供了锐利膝盖弯曲于去年底出院。 因此,石墨系统提供储存能量不仅要出院3.0v/cell ,而焦炭版本必须排入2.5v至得到类似的程式。 此外,石墨版本,是有能力提供更高的放电电流,并仍然较凉,在充电和放电比焦炭的版本。
为正极,两种截然不同的化学物质已经出现。 他们是钴和尖晶石(也称为锰 ) 。 而钴已使用更长的时间,尖晶石是天生更安全和更仁慈的,如果滥用。 小棱柱形尖晶石包手提电话可能只包括一个热保险丝和温度传感器。 此外,以节省成本,对一个简化的保护电路,原料成本为尖晶石是低于钴。 作为一个贸易小康,尖晶石提供了一个略低的能量密度,蒙受损失的能力,在气温高达40多摄氏度,年龄快于钴。
根据目前的发电18650细胞。 能量密度往往较低,为棱柱体细胞。
选择金属,化学品和添加剂有助于平衡临界贸易小康之间的高能量密度,长期贮藏时间,延长循环寿命和安全性。 高能量密度,可以达到相对容易。 举例来说,增加更多的镍代替钴增加安培/小时评级,并降低了生产成本,但使细胞更不安全。 而刚成立的公司可能集中在高能量密度,以赚取更多更快的市场接受度,安全性,循环寿命和存储能力可能受到损害。 信誉良好的制造商,如索尼,松下,三洋, moli能源和polystor高度重视安全问题。 监管当局保证说,唯一安全的电池,出售给市民。
锂离子电池造成较少伤害的时候弃置比铅或镉为基础的电池。 其中锂离子家庭中,尖晶石是个友善的角度处理。
尽管其整体优势,锂离子电池也有其缺点。 它是脆弱的,需要保护电路,以保持安全运行。 建成每套,保护电路限制了峰值电压的每一个细胞,在收费和防止电池的电压从下降得太低就出院。 此外,最高的充电和放电电流是有限和电池温度监测,以防止极端的温度。 这些防范措施不到位,可能锂金属镀发生因滥几乎消除。
衰老是一个极受关注,与大多数的锂离子电池。 不知什么原因,电池生产商是无声的这个问题。 一些能力恶化,值得注意的是, 1年后,究竟是电池在使用或没有。 两年或者三年,电池经常失败。 值得一提的其他化学物质,也有与年龄有关的退化性的影响。 这一点尤其如此,为镍氢电池,如果暴露在高环境温度。
存放电池在一个凉爽的地方放慢衰老过程中的锂离子(及其他化学物质) 。 制造商建议,贮存温度15 ℃ ( 59 ℉ ) 。 此外,电池只应收取的部分时,在仓库。
扩展存储,是不推荐用于锂离子电池。 相反,包应易地交流。 买方应该认识到制造业何时购买更换锂离子电池。 不幸的是,这种信息往往是编码后保存在一个加密序号,并只提供给制造商。
制造商不断地改进化学研究锂离子电池。 每6个月来,新的和增强的化学结合,是尝试。 与如此迅速的进步,它变得难以评估,以及如何修订的电池老化和如何履行后,长期贮存。
成本分析 -以最符合经济效益的锂电池在成本转化为能源的比例是一包用圆柱1 8650细胞。 这种电池是有点笨重,但适合于便携式应用,如移动计算。 如果一个更加渺茫包是需要(瘦了超过18毫米) ,棱柱形锂离子电池是最好的选择。 目前只有很少或没有收获,在能量密度为每重量及体积超过18650 ,但成本增加一倍以上。
如果是超轻薄的几何学是必要的(小于4毫米) ,最好的选择是锂离子聚合物。 这是最昂贵的选择,在能源成本。 使用锂聚合物不提供称道的能源收益比传统的锂离子电池系统,也没有相匹配的耐久性的18560细胞。
优点和局限性,锂离子电池
优势
高能量密度-潜力,但较高的能力。 相对较低的自放电-自放电是少于一半的镍镉电池和镍氢电池。
低保养-没有定期放电需要;没有记忆。
局限性 ,需要保护电路-保护电路限制电压和电流。 电池是安全的,如果不是挑起的。
受老化,即使不使用-存放电池在一个凉爽的地方,并在4 0%以上国家的电荷减少老化的效果。 中度放电电流。
受交通法规-一批较大数量的锂离子电池可能会受到监管控制。 这一限制并不适用于个人结转对电池等。
昂贵的制造-大约高出4 0%以上,成本比镍镉电池。 更好的制造技术和更换稀有金属与成本较低的替代品很可能会降低价格。
没有完全成熟-变化中的金属和化学组合的影响,电池测试结果,尤其是与一些快速测试方法。
注意:锂离子电池具有高能量密度。 演习的措施来处理和检测。 不短路,滥收费,粉碎,辍学,肢解,渗透,运用反向极性,揭露高温或拆解。 只用锂离子电池与指定保护电路。 高温度的情况下所产生的滥用细胞可能造成人身伤害。 电解液是非常易燃。 破裂可能造成的宣泄与火焰。
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