锂离子电池的基本知识
锂离子电池是当前电子产品中广泛应用的一种电池,具有高比能量、长工作寿命、低自放电率、无记忆效应等优点。下面对锂离子电池的基本知识进行详细介绍。
一、锂的基本知识
锂是一种金属元素,化学符号为 Li,是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属。在金属中是最轻的。锂除了应用于原子能工业外,还可以制造特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。在锂电池中它用作电池的阳极。
二、锂电池的分类
锂电池可以分成两大类:不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池,它只能将化学能一次性地转化为电能,不能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。它能将电能转变成化学能储存起来,在使用时,再将化学能转换成电能,它是可逆的,如电能化学能锂电池的主要特点。
三、锂电池的主要特点
锂电池的最大特点是高比能量。比能量指的是单位重量或单位体积的能量。锂电池的比能量远远高于其他电池,如镍镉电池。锂电池的其他特点包括放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应等。
四、不可充电锂电池
不可充电的锂电池有多种,目前常用的有锂-二氧化锰电池、锂—亚硫酰氯电池及锂和其它化合物电池。锂-二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴极,并采用有机电解液的一次性电池。该电池的主要特点是电池电压高、额定电压为 3V;终止放电电压为 2V;比能量大;放电电压稳定可靠;有较好的储存性能(储存时间 3 年以上)、自放电率低(年自放电率 ≤2%);工作温度范围-20℃~+60℃。
五、可充电锂离子电池
可充电锂离子电池是当前应用最广泛的锂电池,但它较为“娇气”,在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。因此,在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。锂离子电池充电要求很高,要保证终止电压精度在 1% 之内,目前各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的 IC,以保证安全、可靠、快速地充电。锂离子电池的额定电压为 3.6V(有的产品为 3.7V)。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关:阳极材料为石墨的 4.2V;阳极材料为焦炭的 4.1V。
六、锂电池的应用
锂电池已经广泛应用于掌上计算机、PDA、通信设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加,锂电池的价格将会不断地下降,应用上也会更普遍。