鋰離子電池組的優(yōu)點(diǎn)

鋰離子電池組與其它高能二次電池如Ni-Cd蓄電池，Ni-MH蓄電池、鉛酸蓄電池等相比，鋰離子電池在性能上具有顯著的優(yōu)越性，重要表現(xiàn)在以下幾方面。

鋰離子電池組的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)

1、安全系數(shù)好，循環(huán)壽命長(zhǎng)

用金屬鋰作陽(yáng)極的電池不安全的緣故是多次充放電使鋰離子電池正極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，生成多孔枝晶，在提升溫度時(shí)，它與電解液產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，且枝晶能刺入隔膜，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)短路，而鋰離子電池不會(huì)有此問題，是很安全的。為避免 在電池中存在金屬鋰，充電時(shí)要控制電壓，為保險(xiǎn)起見，鋰離子電池備有多重安全裝置。鋰離子電池在充電和放電過程中鋰離子插入和脫嵌在陰極和陽(yáng)極上沒有任何結(jié)構(gòu)改變(在插入和脫嵌過程中晶格會(huì)有一些膨脹和收縮)，且因?yàn)榍朵嚮衔锉冉饘黉嚫€(wěn)定，在充放電過程中不會(huì)生成鋰枝晶，進(jìn)而非常明顯地改善了電池的安全系數(shù)，同時(shí)循環(huán)壽命也進(jìn)一步提高。鋰離子電池在1989年和1990年分別被美國(guó)運(yùn)輸部危險(xiǎn)品運(yùn)輸處和IAIT(國(guó)際航空與運(yùn)輸協(xié)會(huì))排除在危險(xiǎn)品之內(nèi)。

2、自放電率小

鋰離子電池組選用非水電解液體系，嵌鋰炭材料在非水電解液體系中熱力學(xué)不穩(wěn)定。在首次充放電過程中因電解液的還原會(huì)在炭負(fù)極表面生成一層固體電解質(zhì)中間相((SEI)膜，準(zhǔn)許鋰離子通過但不允許電子通過，并使不同荷電態(tài)的電極電極活性物質(zhì)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，因而具備較低的自放電率。

3、工作標(biāo)準(zhǔn)電壓高

以石墨或石油焦等炭質(zhì)嵌鋰化合物代替金屬鋰作為負(fù)極，會(huì)使電池電壓有一定的下降。但由于它們嵌鋰電位較低，可使電壓損失減小到最低限度。同時(shí)，選擇合適的嵌鋰化合物作為電池正極，選擇適當(dāng)?shù)碾娊庖后w系(決定了鋰離子電池組的電化學(xué)窗口)，可使鋰離子電池組具備較高的工作標(biāo)準(zhǔn)電壓(-4V)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水溶液體系電池。

4、容量大

雖然以炭質(zhì)材料代替金屬鋰會(huì)使材料質(zhì)量比容量有一定的減少，但實(shí)際上金屬鋰二次電池中為保證電池具備一定的循環(huán)壽命，負(fù)極金屬鋰通常情況下過量三倍以上，因而鋰離子電池中質(zhì)量比容量實(shí)際的減少程度并不算太大，同時(shí)體積比容量幾乎沒有減少。

5、能量密度高

較高的工作標(biāo)準(zhǔn)電壓和體積比容量決定了二次鋰離子電池的能量密度較高。與現(xiàn)階段普遍使用的Ni-Cd蓄電池和Ni-MH蓄電池相比，二次鋰離子電池能量密度最高，且仍有很大的發(fā)展前景。