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锂离子电池与锂电池有什么不一样,存在哪些差异?

时间:2023-09-04 16:15:39来源:21ic电子网

导语:​锂电池和锂离子电池的区别在于:原理不同、充电不同、反应不同等。锂离子电池和锂电池的根本区别在于能否充电。锂离子电池是二次电池(充电电池)的一种,主要依靠锂离子在正极和负极之间移动。在充放电过程中,Li+在两个电极之间来回插脱:充电时,Li+从正极脱嵌,通过电解液插入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。原理:锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极的材料。

  由于锂金属的活性化学特性,锂金属的加工、储存和使用对环境的要求非常高。锂离子电池的正极是石墨等插层结构材料,锂离子在电池的正负极中移动,因此比锂电池安全得多。充电不同:锂电池是一次电池,只能放电;锂离子电池是可以充电或放电的二次电池。Li+MnO2 = LiMnNO2这个反应在电池中是不可逆的,所以只能放电。锂电池是一次性电池。反应不同:锂电池的锂直接参与反应,不可逆;锂离子电池的锂离子参与反应,是可逆的。

  1 锂电池

  锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,它的比能量极高,但是有安全隐患。锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极材料是锂。电池组装完成后电池即有电压,不需充电。这种电池也能充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中,容易形成锂枝晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充电的。

  2 锂离子电池

  锂离子电池(Lithium Ion Battery,Lion)是指以锂离子为反应活性物质的可充式电池,当电池放电到终止电压后能够再充电,以恢复到放电前的状态。锂离子电池通过涂布在电极上的活性材料存储和释放锂离子,即通过锂离子在电极活性材料上的脱嵌来储存电能。锂离子电池的本质实际上是利用锂离子的浓度差进行储能和放电,电池中不存在金属锂,其安全性要比锂电池好,而锂离子电池的比能量要低于锂电池的比能量。

  3 锂电池和锂离子电池的区别

  理论上,锂电池和锂离子电池是不同的概念。使用锂金属作为电极材料的电池称为锂电池,属于一次电池,用完就扔,不可以重复使用。锂离子电池的正极材料是氧化钴锂(或其他锂金属氧化物),负极材料是碳材,为了区别于传统意义上的锂电池,称之为锂离子电池。锂离子电池是二次电池,可以充电重复使用,也就是我们常见的充电电池。日常生活中,很多人把两者混了,把锂离子电池简称为锂电池,就导致了概念的混淆。

  锂电池和锂离子电池在电化学上也有一个非常大的区别,那就是放电电压。通常,锂电池的放电平台是3.0 V,故很多照相机的锂电池的标称电压都是3.0 V的,手机后备锂电池也是3.0 V。而锂离子电池平均的放电平台却是3.6~3.8 V之间。目前大多数的手机锂离子电池标称电压都是3.7 V,部分已经是3.8 V了。利用这个标称电压也可以区别锂离子电池和锂电池。生活中称照相机、笔记本电脑和手机上用的电池为可充电锂电池或锂电池是不严格的称法,称为锂离子电池和简写为Li-ion或Li+才是正确的表示方法。锂电池的简写是Li,没有+(正离子符号)。

  第一:重量的比较

  锂离子电池更轻便,锂离子电池容量密度高,达到192Wh/kg,同样的重量体积,装下的能量是铅酸电池的多倍,目前两轮电动汽车要大续航的,唯有选择锂离子电池是最好的途径。

  第二:充电效率的比较

  锂离子电池充电的效率更高,拿三元18650锂离子电池来说,最大充电电流一般是0.5C,最大充电电流可以是12A了,当然为了锂离子电池的安全和寿命考虑,锂电保护板限制了最大充电电流,目前推荐最大6A的充电电流,72V24Ah电池只要4个小时充电。

  第三:寿命的比较

  锂离子电池的寿命更长,一般三元锂电,循环次数是800次左右,按照我们现在的电动汽车一般使用情况,锂离子电池至少可以使用3年。

  第四:性能和耐用的比较

  同样容量的锂离子电池,有效使用的能量比铅酸蓄电池多。就拿72V的铅酸和锂离子电池来比较吧。一般铅酸电池工作的电压是63V-82V,中间的压差是19V。拿2V锂电来说,20串18650的锂电,单体锂电工作电压是2.75-4.2V,20串就是55V-84V,为了保护锂电使用安全和寿命,设定的工作电压是58V-83.5V,中间的压差是25.5V,整整比铅酸电池压差多了6.5V,也就说说比铅酸多了34%的工作电压范围。

  锂电池一般指的是一次锂电池,主要有锂锰,锂铁电池等。锂离子电池主要是锂二次电池,即可充电电池主要有锰酸锂,钴酸锂以及磷酸亚铁锂电池等 锂离子动力电池主要是适合做动力电池的锂离子电池,主要特点是电池能够大功率放电,电池循环寿命长等,例如磷酸亚铁锂锂离子电池。

  锂电池是以金属锂作为电极,以电子传递产生电流,由于易产生枝晶引起爆炸,所以早已不在应用。锂电池是一次电池。

  锂离子电池是以锂离子的传递来完成充放电,主要以锂掺杂金属的氧化物作为电极。锂离子电池是二次电池可充电。

  1. 锂原电池

  也称一次锂电池。可以连续放电,也可以间歇放电。一旦电能耗尽便不能再用,在照相机等耗电量较低的电子产品中广泛使用。 锂原电池自放电很低,可保存3年之久,在冷藏的条件下保存,效果会更好。将锂原电池存放在低温的地方,不失是一个好方法。 注意事项:锂原电池与锂离子电池不同,锂原电池不能充电,充电十分危险!

  锂电池原理- -锂金属电池

  锂金属电池常采用二氧化锰MnO2作为正极材料,采用金属锂Li或其合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。其放电反应的化学方程式为Li+MnO2=LiMnO2。

  2. 锂离子电池

  也称二次锂电池。在20℃下可储存半年以上,这是由于它的自放电率很低,而且大部分容量可以恢复。

  锂电池原理- -锂离子电池

  锂离子电池常采用锂合金的金属氧化物作为正极材料,采用石墨作为负极材料,使用非水电解质溶液的电池。其充电时正极的化学方程式为LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子),负极的化学方程式为6C+XLi++Xe- = LixC6,充电时电池总反应为LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6。

  锂电池存在的自放电现象,如果电池电压在3.6V以下长时间保存,会导致电池过放电而破坏电池内部结构,减少电池寿命。因此长期保存的锂电池应当每3~6个月补电一次,即充电到电压为3.8~3.9V(锂电池最佳储存电压为3.85V左右)、保持在40%-60%放电深度为宜,不宜充满。电池应保存在4℃~35℃的干燥环境中或者防潮包装。 要远离热源,也不要置于阳光直射的地方。

  锂电池的应用温度范围很广,在北方的冬天室外,仍然可以使用,但容量会降低很多,如果回到室温的条件下,容量又可以恢复。

标签: 锂电池

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