鉅大LARGE | 點擊量：426次 | 2023年06月06日
怎么樣選擇鋰離子電池？
怎么樣選擇鋰離子電池？
如今，設(shè)計人員在為新產(chǎn)品選擇電池時，很容易想到鋰離子電池，但是對要怎么樣選擇適宜的鋰離子電池，卻缺乏深入的認識。鋰是自然界中最輕的非氣態(tài)金屬物質(zhì)，它的本征電位比任何其他金屬都要低，因此，與其他種類的電池相比，鋰離子電池的比容量（單位重量的容量）和體密度（單位體積的容量）都是最高的，具有無可比擬的優(yōu)點。
鋰離子電池的內(nèi)阻很高，原由是其內(nèi)部的電解液是膠體而不是水溶液。此外，極低的含水率、理化性能穩(wěn)定的電極材料還使鋰離子電池可以在很寬的溫度范圍內(nèi)安全地工作。個別鋰離子電池可以在-55℃的低溫環(huán)境和+150℃的高溫下工作。鋰離子電池的額定輸出電壓為2.7～3.6V。
鋰離子電池的電極材料不同的電極材料會賦予鋰離子電池不同的特性，這重要體今朝以下幾個方面：●額定電壓、最低電壓和最高電壓；●初始放電電流、均勻放電電流和最大放電電流；●持續(xù)放電性能和間歇放電性能；●在連接最小負載和最大負載（非持續(xù)）時的電壓波動和放電時間；●壽命；●環(huán)境溫度范圍；●最低工作溫度時的最大放電電流；●電壓上升達下限的最短時間；●存儲時間和存儲條件；
鋰離子電池的種類很多，常用的有鋰-聚乙烯、鋰-二氧化錳、鋰-亞硫酰氯、鋰-二氧化硫，以及碘化鋰離子電池。（詳見下表）
聚乙烯電池的輸出電壓為2.8V，其體密度比較高。圓柱形聚乙烯電池采用螺旋狀陰極，并以人造波紋橡膠密封。這種結(jié)構(gòu)雖說比較牢固，但是在某些特殊環(huán)境下，電池壽命還沒有耗盡，橡膠密封材料就已經(jīng)老化破損了，造成活性材料泄漏，引發(fā)事故。
與聚乙烯鋰離子電池相比，LiMnO2電池在結(jié)構(gòu)強度、體密度、安全性和輸出能力等方面都更具優(yōu)點，但是其使用壽命只及前者的一半。這種電池的內(nèi)阻比其他電池都要低，因此非常適用于那些要大電流持續(xù)（或短時）供電的設(shè)備。碘化鋰離子電池的活性物質(zhì)完全是固態(tài)的，因此安全性最好。這種電池內(nèi)部設(shè)計有隔離層，當(dāng)外殼受外力沖擊而破損時，隔離層可以發(fā)揮“自愈”用途。碘化鋰離子電池的最大缺點是內(nèi)阻大，不適用于小負載設(shè)備。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準
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%
在特種/航天范疇使用最多的當(dāng)屬LiSO2電池了。但是，這種電池的體密度比LiMnO2電池和聚乙烯電池低，使用壽命和體密度惟有LiSOCl2電池的一半。
在所有的鋰離子電池中，LiSOCl2電池的能量密度是最高的，其使用壽命更是首屈一指，達到了15～20年。這種電池特別適用于那些持續(xù)供電電流很小而短時供電電流比較大的設(shè)備。由于壽命長、自放電小，這種電池的耐環(huán)境能力也很出色。
LiSOCl2電池比較常見的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有兩種：一種是螺旋纏繞式，一種是層疊纏繞式。此外，pulsesplus電池還采用了復(fù)合結(jié)構(gòu)，即在層疊纏繞結(jié)構(gòu)內(nèi)加入了復(fù)合電容。
實際上，除了層疊纏繞結(jié)構(gòu)的LiSOCl2電池外，其他的鋰離子電池都采用了螺旋纏繞結(jié)構(gòu)。螺旋纏繞結(jié)構(gòu)可以提高負載能力，但是與層疊纏繞結(jié)構(gòu)相比，其容量較小，自放電也更顯著。
層疊纏繞結(jié)構(gòu)的LiSOCl2電池特別適用于負載電流小的設(shè)備，這是因為它有較高的能量密度，自放電率低，而且使用壽命超過10年。層疊纏繞結(jié)構(gòu)的電池容量大，體積小，可以承受-55～+150℃的溫度范圍，關(guān)于壓力、溫度和沖擊的耐受能力也很好。
可短時大電流放電的復(fù)合電容電池近年來，很多要短時大電流供電的設(shè)備紛紛登場，比如汽車、GpS定位儀、遙控監(jiān)視器、測量儀表和海洋學(xué)方面的專業(yè)設(shè)備。
通常，要短時大電流供電的設(shè)備其繼續(xù)供電電流都比較小（個別的甚至不要），但是其短時供電要求往往達到數(shù)安培，繼續(xù)時間從幾秒到20分鐘。
在層疊纏繞式LiSOCl2電池中加入復(fù)合電容可以達到上述要求。Tadiran公司的pulsesplus電池就采用了此技術(shù)。這種復(fù)合結(jié)構(gòu)的鋰離子電池已經(jīng)被很多遙控監(jiān)視設(shè)備采用，有些要在嚴酷條件下使用的儀表要求電池壽命達到20年，最終也選擇了這種電池。
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