“”,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。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。
锂,原子序数3,原子量6.941,是最轻的碱金属元素。为了提升安全性及电压,科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构,形成了纳米等级的细小储存格子,可用来储存锂原子。这样一来,即使是电池外壳破裂,氧气进入,也会因氧分子太大,进不了这些细小的储存格,使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。的这种原理,使得 人们在获得它高容量密度的同时,也达到安全的目的。充电时,正极的锂原子会丧失电子,氧化为锂离子。
锂电研发设备在使用中也会出现一些常见的问题,是什么原因引起的?锂电研发设备容量低:1、附料量偏少; 2、极片两面附料量相差较大;3、极片断裂;4、电解液少;5、电解液电导率低6、正极与负极配片未配好;7、隔膜孔隙率小;8、胶粘剂老化→附料脱落;9、卷芯超厚(未烘干或电解液未渗透)10、分容时未充满电;电池内阻高:1、负极片与极耳虚焊;2、正极片与极耳虚焊;3、正极耳与盖帽虚焊;4、负极耳与壳虚焊;5、铆钉与压板接触内阻大;
也是有正极材料、负极材料,只不过正极材料可以用现有的正极材料,也可以用不含锂的正极材料,负极材料也可以用现在的石墨,也可以不用,用金属锂做负极材料。金属锂的容量是石墨容量的10倍,所以这就是为什么的能量密度比现在的要高,达到500瓦时/公斤,中间的电解质不是液态,是固态,就没有燃烧的问题了。能量密度可以大于和等于500瓦时/公斤,不燃烧,不爆炸。这是目前国际上已经运行的,大概已经有4000多辆车,电池是磷酸铁锂做正极,金属锂做负极,中间是聚合物的固态电池
的正极材料有钴酸锂LiCoO2 、三元材料Ni+Mn+Co、锰酸锂Li2MnO4加导电剂和粘合剂,涂在铝箔上形成正极,负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上,至今比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。1、涂膜:通过自动涂布机将正负极浆料分别均匀地涂覆在金属箔表面,经自动烘干后自动剪切制成正负极极片。2、装配:按正极片-隔膜-负极片-隔膜自上而下的顺序经卷绕注入电解液、封口、正负极耳焊接等工艺过程,即完成的装配过程,制成成品电池。
所谓寿命是指电池在使用过一段时间后,容量衰减为标称容量(室温25℃,标准大气压,且以0.2C放电的电池容量)的70%,即可认为寿命终止。行业内一般以锂电池满充满放的循环次数来计算循环寿命。在使用的过程中,内部会发生不可逆的电化学反应导致容量下降,比如电解液的分解,活性材料的失活,正负极结构的坍塌导致锂离子嵌入和脱嵌的数量减少等等。实验标明,更高倍率的放电会导致容量更快的衰减,如果放电电流较低,电池电压会接近平衡电压,能释放出更多的能量。
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