锂离子电池--郝义磊.ppt

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1、锂离子电池简介材料物理1班郝义磊各种各样的锂电池各种各样的锂电池各种各样的锂电池碱性电池碱性电池亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池，是锌锰电池系列中性能最优的品种。镍氢充电电池弥补了镍镉电池中镉的污染锂离子电池各种各样的锂电池各种各样的锂电池锂离子电池锂离子聚合物电池锂离子聚合物电池具有更好的防爆炸优势认识一下锂锂是金属中最轻的元素，且标准电极电位为-3.045V，是金属元素中电位最负的一个元素。且锂离子可以在TiS2和MoS2等嵌入化合物中嵌入或脱嵌。锂离子电池：分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正

2、负极之间的转移来完成电池充放电工作的独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”。1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料，金属锂作为负极材料，制成首个锂离子电池。1991年索尼公司发布首个商用锂离子电池。随后，锂离子电池革新了消费电子产品的面貌锂离子电池工作原理LiCoO2体系的锂离子电池示意图这种锂离子电池是由正极、电解液、隔膜以及负极构成。充电时，正极中的锂离子从LiCoO2层状结构中脱出，Co元素的化合价由＋Ⅲ升高到＋Ⅳ，正极材料发生氧化反应，同时锂离子经过电解液迁移到电池的负极，在负极碳材料的层状结构内和

3、碳化合生成LiCX。电池在接上负载时，则两电极上所发生的反应分别为充电时发生反应的逆反应。隔膜位于正负反应电极之间，隔膜可以透过离子，但却不允许电子透过，同时当电池正负极发生一定程度的微短路时，隔膜还起到阻断保护作用。锂离子电池工作原理电极反应锂离子电池工作原理锂离子电池的爆炸一般认为，锂离子电池起火爆炸是由于其内部化学原理和成分导致的。由于人们想在单位密度中储存更多的能量，这就导致了锂离子电池中碳、氧和易燃液体的含量不断增加。与此同时除了正极、负极以及隔离膜之外，锂离子电池内部还充满了一种非常易燃的液体—锂盐类电解质。电池充电时，负极的锂离子向正极移动，电池

4、在使用过程中，锂离子又回到负极以提供能量。在充完电的状态下，失去大部分离子的负极非常不稳定。这个温度足以使负极分解和释放氧。随着热量积蓄，电池将会进入“热失控”状态。此时电池内部的温度将会极快地升高，最后到达电解液的燃点而起火爆炸。锂离子电池的爆炸由于聚合物锂离子电池使用了胶体电解质不会像液体电解质泄露，所以装配很容易，使得整体电池很轻、很薄。也不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题。此外,聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比液态锂离子电池有所提高。基于以上优点，聚合物锂离子电池被誉为下一代锂离子电池。锂离子电池的爆炸锂离子电池应用大型电动车辆：

5、公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等；2、轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等；3、电动工具：电钻、电锯、割草机等；4、遥控汽车、船、飞机等玩具；5、太阳能及风力发电的储能设备；6、UPS及应急灯、警示灯及矿灯(安全性最好)；7、替代照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍氢可充电电池（尺寸完全相同）；8、小型医疗仪器设备及便携式仪器等。锂离子电池应用1、高能量密度：因电极材料不同而不同，按质量计算，可达150～200Wh/kg(540～720kJ/kg)；按体积计算，可达250～530Wh/L(0.9～1.9k

6、J/cm3)。2、开路电压高：因电极材料不同而不同，可达3.3～4.2V。3、输出功率大：因电极材料不同而不同，可达300～1500W/kg(@20秒)。4、无记忆效应:磷酸铁锂锂离子电池无记忆效应，电池在未放空电的情况下可随时充放电，使用维护简便。5、低自放电：<5％～10％/月。智慧型锂离子电池由于有内建的监测电路，这个监测电路的工作电流甚至高于自放电电流。6、工作温度范围宽：可在-20℃～60℃之间正常工作。7、充、放电速度快锂离子电池优点1、衰老：与其它充电电池不同，锂离子电池的容量会缓慢衰退，与使用次数无关，而与温度有关。2、回收率：大约有1％的出厂

7、新品因种种原因需要回收。3、不耐受过充：过充电时，过量嵌入的锂离子会永久固定于晶格中，无法再释放，可导致电池寿命缩短。4、不耐受过放：过放电时（电压小于3.0V时放电），电极脱嵌过多锂离子，可导致晶格坍塌，从而缩短寿命。5、需要多重保护机制：由于错误使用会减少寿命，甚至可能导致爆炸，所以，锂离子电池设计时增加了多种保护机制。锂离子电池缺点谢谢大家！