鉅大LARGE | 點擊量：6749次 | 2022年04月26日
鋰電池有什么種類？
鋰離子電池的重要種類：
一、鋰離子電池按外型分：有方型鋰電（如常用的手機電池電芯）和柱形（如18650）
二、鋰離子電池外包材料分：鋁殼鋰離子電池，鋼殼鋰離子電池，軟包電池
三、鋰離子電池從正負極材料（添加劑）分：沽酸鋰(LiCoO2)電池或錳酸鋰（LiMn2O4），磷酸鐵鋰離子電池，一次性二氧化錳鋰離子電池；另一分：鋰離子LIB，聚合物PLB
■錳酸鋰離子電池
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
錳酸鋰離子電池是指正極使用錳酸鋰材料的電池。錳酸鋰離子電池其標(biāo)稱電壓在2.5~4.2v，錳酸鋰離子電池以成本低，安全性好而被廣泛使用。
用途范圍：我國錳酸鋰離子電池重要是做動力鋰電池，應(yīng)用在新能源車輛領(lǐng)域。
■三元聚合物鋰離子電池
三元聚合物鋰離子電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰離子電池，在容量與安全性方面比較均衡。三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實際要調(diào)整。三元鋰離子電池能量密度更大，但安全性經(jīng)常受到懷疑。
用途范圍：目前三元材料聚合物鋰電芯在筆記本電池領(lǐng)域使用廣泛，全球5大電芯品牌SANYO，PANASONIC，SONY，LG，SAMSUNG都已推出三元材料的電芯。
■磷酸鐵鋰離子電池
磷酸鐵鋰離子電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。磷酸鐵鋰電熱峰值可達350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣（-20C--+75C），有耐高溫特性。
磷酸鐵鋰離子電池用途范圍：可適用于大型電動汽車輛：公交車、電動汽車、景點游覽車及混合動力車等;輕型電動汽車：電動自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動輪椅等;電動工具：電鉆、電鋸、割草機等;遙控汽車、船、飛機等玩具;太陽能及風(fēng)力發(fā)電的儲能設(shè)備;UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈;替代照相機中3V的一次性鋰離子電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池;小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。
不過目前廣泛應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域，與三元聚合物鋰離子電池和錳酸鋰離子電池在汽車領(lǐng)域三足鼎立。
■鈷酸鋰離子電池
鈷酸鋰離子電池可以算是鋰離子電池正極材料的鼻祖，其電化學(xué)性能優(yōu)越，振實密度大。鈷酸鋰離子電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，重要用于中小型號電芯，廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、手機、MP3/4等小型電子設(shè)備中，標(biāo)稱電壓3.7V。
鋰離子電池又分為鋰一次電池（又稱鋰原電池）與鋰二次電池（鋰充電電池），與1912年由GilbertN.Lewis一次提出，將人們的視線引向了活潑金屬電池上。在鋰二次電池的基礎(chǔ)上，又發(fā)展起來鋰離子電池。
Li-MnO2電池（鋰一次電池）Li-MnO2電池是鋰離子電池中應(yīng)用較多的一種有機電解質(zhì)電池，一般做成鈕扣型或圓柱形，開路電壓為3.5V，負荷電壓為2.8V，比能量可達200Wh/kg和500Wh/L，常溫下電池儲存壽命超過10年，且儲存和放電過程中無氣體放出，安全性能好。
（-）Li∣LiClO4，PC+DMG∣MnO2（+）
負反應(yīng)：Li-e-→Li+
正反應(yīng)：MnO2+Li++e-→MnOOLi
電池反應(yīng)：Li+MnO2→MnOOLi
按照上述反應(yīng)，Li-MnO2放電時負鋰生成Li+進入電解質(zhì)溶液，正二氧化錳得電子還原成三價錳，同時，鋰離子進入二氧化錳晶格中形成MnO2（Li），即MnOOLi。這類電池重要用于低倍率放電。其能量比約為鉛酸蓄電池的5到7倍。電池儲存和放電過程中無氣體放出，自放電小，不會因活性物質(zhì)分解引起電池內(nèi)壓增大。中小容量的電池適合于小型電子計算機、照相機及小型通訊機的電源，大容量的電池適合于要求電池比能量高、使用時間長的場合，因此可作為領(lǐng)域的理想電源。
Li-SOCl2電池（鋰一次電池）
Li-SOCl2電池是一種研究較為成熟的有機電解質(zhì)電池。其開路電壓高達3.6～3.7V，且電壓平穩(wěn)、負荷電壓精度高，同時還有較高的比能量。表1中給出一些常用小型電池系列活性物質(zhì)成本比較，可以看出，Li-SOCl2電池是常用電池中成本低的。
Li-SOCl2電池的電化學(xué)表達式為：（-）Li∣LiAlCl4-SOCl2∣C（+）
電解液是LiAlCl4的SOCl2溶液。SOCl2即是電解質(zhì)的溶劑，又是正活性物質(zhì)。電池反應(yīng)：
4Li+2SOCl2→4LiCl+S+SO2
放電產(chǎn)物二氧化硫部分溶于SOCl2中，硫單質(zhì)大量析出，沉積在正炭黑中，LiCl是不容物。
這種電池的負鋰與SOCl2接觸時會發(fā)生如下反應(yīng)
8Li+3SOCl2→6LiCl+Li2S2O4+S2Cl2
由于產(chǎn)物L(fēng)iCl形成致密的保護膜阻礙了反應(yīng)的進行，又由于它還是固體電解質(zhì)膜，允許離子通過，所以不妨礙鋰電的正常陽溶解。
但是SOCl2電池存在兩個突出問題，即電壓滯后和安全問題。電壓滯后是因為LiCl的出現(xiàn)，它以薄膜的形式覆蓋在鋰陽表面，雖然可以防止電池自放電，但導(dǎo)致了電壓滯后。另外，儲存時間越長，儲存溫度越高，膜就會越厚，滯后現(xiàn)象越明顯。
當(dāng)SOCl2電池短路時，會引發(fā)Li和S的熱反應(yīng)：
2Li+S→Li2S
Li2S在145度下又可與SOCl2發(fā)生劇烈反應(yīng)，導(dǎo)致爆炸。
還有一種爆炸的原因是在正上沉積的鋰形成枝晶，造成短路。Li與S反應(yīng)，或者SO2也可以在負發(fā)生反應(yīng)，終生成Cl2O這種十分不穩(wěn)定的爆炸性物質(zhì)。
綜上所述，鋰離子電池有三元鋰離子電池，磷酸鐵鋰離子電池，錳酸鐵鋰離子電池，鎳鈷鋰，鋰離子電池，聚合物鋰離子電池等等多個種類，不同類型的鋰離子電池應(yīng)用在不同的領(lǐng)域。
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