锂离子电池由日本索尼公司于1990年较早开发成功。它是把锂离子嵌入碳(石油焦炭和石墨)中形成负极(传统锂电池用锂或锂合金作负极)。正极材料常用LixCoO2 ,也用 LixNiO2 ,和LixMnO4 ,电解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯(EC)+二甲基碳酸酯(DMC)。 石油焦炭和石墨作负...
锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,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。
锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,通常人们俗称其为锂电池。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代。而真正的锂电池由于危险性大,很少应用于日常电子产品。 其中DOD是放电深度的英文缩写。天桥区正规电池价格实惠
负极材料:多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。 负极反应:放电时锂离子脱插,充电时锂离子插入。充电时:xLi + xe + 6C →LixC6 放电时:LixC6 → xLi + xe + 6C
大体分为以下几种:
第一种是碳负极材料:实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
第二种是锡基负极材料:锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。没有商业化产品。
第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料,没有商业化产品。
第四种是合金类负极材料:包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金 ,没有商业化产品。
第五种是纳米级负极材料:纳米碳管、纳米合金材料。
第六种纳米材料是纳米氧化物材料:目前根据2009年锂电池新能源行业的市场发展 动向,诸多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨,锡氧化物,纳米碳管里面,极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。 济阳区安全的锂离子电池行价涂膜:通过自动涂布机将正负极浆料分别均匀地涂覆在金属箔表面,经自动烘干后自动剪切制成正负极极片。
锂电池的正极材料有钴酸锂LiCoO2 、三元材料Ni+Mn+Co、锰酸锂LiMn2O4加导电剂和粘合剂,涂在铝箔上形成正极,负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上,至今比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。
1、制浆:用专门的溶剂和粘结剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。
2、涂膜:通过自动涂布机将正负极浆料分别均匀地涂覆在金属箔表面,经自动烘干后自动剪切制成正负极极片。
3、装配:按正极片-隔膜-负极片-隔膜自上而下的顺序经卷绕注入电解液、封口、正负极耳焊接等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。
4、化成:将成品电池放置测试柜进行充放电测试,筛选出合格的成品电池,待出厂。
2.提高活性材料和集流体的粘接附着力,降低极片制造成本。如:
改善使用水性体系的正极材料和集电极的附着力;
改善纳米级或亚微米级的正极材料和集电极的附着力;
改善钛酸锂或其他高容量负极材料和集电极的附着力;
提高极片制成合格率,降低极片制造成本。提高活性材料和集流体的粘接附着力
涂碳铝箔与光箔的电池极片粘附力测试图
使用涂碳铝箔后极片粘附力由原来10gf提高到60gf(用3M胶带或百格刀法),粘附力 提高。
3.减小极化,提高倍率和克容量,提升电池性能。如:
部分降低活性材料中粘接剂的比例,提高克容量;
改善活性物质和集流体之间的电接触;
减少极化,提高功率性能。减小极化,提高倍率和克容量
不同铝箔的电池倍率性能图
其中C-AL为涂碳铝箔,E-AL为蚀刻铝箔,U-AL为光铝箔
4.保护集流体,延长电池使用寿命。如:
防止集流极腐蚀、氧化;
提高集流极表面张力,增强集流极的易涂覆性能;保护集流体,延长电池使用寿命
可替代成本较高的蚀刻箔或用更薄的箔材替代原有的标准箔材。
不同铝箔的电池循环曲线图(200周)
其中(1)为光铝箔,(2)为蚀刻铝箔,(3)为涂碳铝箔
但锂电池很容易 ,只要经过3-5次正常的充放电循环就可 电池,恢复正常容量。
对电池来说,正常使用就是放电的过程。锂电池放电需要注意几点:
,放电电流不能过大,过大的电流导致电池内部发热,有可能会造成长久性的损害。在手机上,这个倒是没有问题的,可以不考虑。
从右图上可以看出,电池放电电流越大,放电容量越小,电压下降更快。
第二, 不能过放电!锂电池内部存储电能是靠电化学一种可逆的化学变化实现的,过度的放电会导致这种化学变化有不可逆的反应发生,因此锂电池 怕过放电,一旦放电电压低于2.7V,将可能导致电池报废。好在手机电池内部都已经装了保护电路,电压还没低到损坏电池的程度,保护电路就会起作用,停止放电。 避免在严酷条件下使用,如:高温、高湿度、夏日阳光下长时间暴晒等,避免将电池投入火中。济阳区锂离子电池
另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电,过放电对锂电池同样也很不利。天桥区正规电池价格实惠
钴酸锂类型材料为正极的锂离子电池不适合用作大电流放电,过大电流放电时会降低放电时间(内部会产生较高的温度而损耗能量),并可能发生危险;但磷酸铁锂正极材料锂电池,可以以20C甚至更大(C是电池的容量,如C=800mAh,1C充电率即充电电流为800mA)的大电流进行充放电,特别适合电动车使用。因此电池生产工厂给出最大放电电流,在使用中应小于最大放电电流。锂离子电池对温度有一定要求,工厂给出了充电温度范围、放电温度范围及保存温度范围,过压充电会造成锂离子电池长久性损坏。锂离子电池充电电流应根据电池生产厂的建议,并要求有限流电路以免发生过流(过热)。一般常用的充电倍率为0.25C~1C。在大电流充电时往往要检测电池温度,以防止过热损坏电池或产生砰。天桥区正规电池价格实惠
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