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对锂电池现状及发展趋势的综述

时间:2018-09-13 来源:互联网 关键字:发展趋势   锂电池   现状及   

摘要: 锂电池是用金属锂作负极活性物质的电池的总称, 本文概述了锂电池的优缺点, 并对各种锂电池作了综述。

1 引言

锂电池是用金属锂作负极活性物质的电池的总称, 锂电池有多种分类方法。按照电池的可充性分为一次电池和二次电池; 按工作温度分为室温、中温和高温电池, 但是目前没有严格的温度界限; 按照电解质分为液体电解质、固体电解质和熔融电解质锂电池等; 按电极活性物质种类分为锂电池和锂离子电池。

与其他电池相比, 锂电池具有下列优点:

a. 比能量高, 是普通锌锰电池的2~ 5倍;

b. 比功率大, 并且可以大电流放电;

c. 电池电压高达3. 9V, 而普通锌- 锰干电池为1.5V, 镉- 镍电池为1. 2V;

d. 放电电压平稳, 大多数一次锂电池具有平稳的放电电压;

e. 工作温度范围宽和低温性能好, 锂电池可以在- 40~ 70℃ 温度范围内工作;

f 储存寿命长, 锂电池的湿储存寿命长达10年, 这可能与锂表面形成的钝化膜阻止锂腐蚀有关。

与其他电池相比, 锂电池存在下列缺点:

a. 锂枝晶生长明显, 金属锂电极表面不均匀, 充电时造成锂沉积不均匀, 容易产生枝晶, 枝晶脱落或折断时, 产生"死锂", 造成锂的不可逆, 降低活性材料的利用率; 尖锐枝晶会穿透隔膜, 使正负极短路发生自放电, 同时产生大量热量, 使电池着火, 甚至发生爆炸。

b. 锂的活性高, 很容易与电解质溶液发生反应, 产生高压, 造成危险。

c. 高温下容易发生爆炸。当电池工作温度过高或者是局部过热, 超过锂的熔点( 180℃ ) 时, 液态锂的腐蚀性加重, 腐蚀集流体和电池壳体等。同时由于溶剂蒸发或反应产生气体, 从而产生很高的压力, 有爆炸的隐患。

d. 高氯酸锂等电解质和隔膜分解也是电池爆炸的因素。

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