鉅大LARGE | 點擊量:780次 | 2018年10月11日
如何更好選擇鋰電池
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)勢。
鋰電池的內(nèi)阻很高,原因是其內(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電池可以在很寬的溫度范圍內(nèi)安全地工作。個別鋰電池可以在-55℃的低溫環(huán)境和+150℃的高溫下工作。鋰電池的額定輸出電壓為2.7~3.6V。
不同的電極材料會賦予鋰電池不同的特性,這主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
●額定電壓、最低電壓和最高電壓;
●初始放電電流、平均放電電流和最大放電電流;
●連續(xù)放電性能和間歇放電性能;
●在連接最小負載和最大負載(非連續(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,以及碘化鋰電池。
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。這種結構雖說比較牢固,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。
與聚乙烯鋰電池相比,LiMnO2電池在結構強度、體密度、安全性和輸出能力等方面都更具優(yōu)勢,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需要大電流連續(xù)(或短時)供電的設備。碘化鋰電池的活性物質(zhì)完全是固態(tài)的,因此安全性最好。這種電池內(nèi)部設計有隔離層,當外殼受外力沖擊而破損時,隔離層可以發(fā)揮“自愈”作用。碘化鋰電池的最大缺點是內(nèi)阻大,不適用于小負載設備。
在特種/航天領域應用最多的當屬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,使用壽命和體密度只有LiSOCl2電池的一半。
在所有的鋰電池中,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連續(xù)供電電流很小而短時供電電流比較大的設備。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)部結構有兩種:一種是螺旋纏繞式,一種是層疊纏繞式。此外,PulsesPlus電池還采用了復合結構,即在層疊纏繞結構內(nèi)加入了復合電容。
實際上,除了層疊纏繞結構的LiSOCl2電池外,其他的鋰電池都采用了螺旋纏繞結構。螺旋纏繞結構可以提高負載能力,但是與層疊纏繞結構相比,其容量較小,自放電也更顯著。
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