锂离子电池.doc

沃尔德电子锂离子电池的定义： 锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上，锂离子进入正极材料的过程叫嵌入，离开的过程叫脱嵌；锂离子进入负极材料的过程叫插入，离开的过程叫脱插。锂离子电池的发展历程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，制成首个锂电池。1982年伊利诺伊理工大学(theIllinoisInstituteofTechnology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性，此过程是快速的，并且可逆。与此同时，采用金属锂制成的锂电池，其安全隐患备受关注，因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石是优良的正极材料，具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高，且氧化性远低于钴酸锂，即使出现短路、过充电，也能够避免了燃烧、爆炸的危险。1989年，A.Manthiram和J.Goodenough发现采用聚合阴离子的正极将产生更高的电压。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。1996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐，如磷酸锂铁(LiFePO4)，比传统的正极材料在安全性和寿命方面有所进步，但低温性能和压实密度有待提高。锂离子电池的优点：高能量密度：因电极材料不同而不同，按质量计算，可达150200Wh/kg(540720kJ/kg)；按体积计算，可达250530Wh/L(0.91.9kJ/cm3)。开路电压高：因电极材料不同而不同，可达3.34.2V。输出功率大：因电极材料不同而不同，可达3001500W/kg(20秒)。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。低自放电：510/月。智能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。工作温度范围宽：可在-2060之间正常工作。充、放电速度快因此，锂离子电池广泛应用于消费电子产品、军工产品、航空产品等。锂离子电池充电;单一枚锂离子电池的充电过程分两阶段1.CC(constantcurrent)恒定电流充电：先以恒定电流充电，这样会使电池电渐渐上升，直至电压到达一特定数值。此特定数值的电压视电池物料而定。2.CV(constantvoltage)定电压充电：以固定电压向电池充电，这样充电电流会渐渐减小，直到电流小于某一程度后充电过程即完成。多枚串联锂离子电池的充电方法较为复杂，分3个阶段：1.CC(constantcurrent)恒定电流充电2.电量衡充(blancecharging)；减小个别电池的充电量，直至各电池的充电程度(电量状态)(SOC-stateofcharge)都衡等。3.CV(constantvoltage)定电压充电锂离子电池保养须知：1.充电时不得高于最大充电电压，放电时不得低于最小工作电压。2.无论任何时间锂离子电池都必须保持最小工作电压以上（3.0V),低电压的过放或自放电反应会导致锂离子活性物质分解破坏，并不一定可以还原。3.锂离子电池任何形式的过充都会导致电池性能受到严重破坏，甚至爆炸。锂离子电池在充电过程必需避免对电池产生过充。4.不要经常深放电、深充电。不过，每经历约30个充电周期后，电量检测芯片会自动执行一次深放电、深充电，以准确评估电池的状态。5.避免高温，轻则缩短寿命，严重者可引发爆炸。如有条件可储存于冰箱。笔记本电脑如果正在使用交流电，请拔除锂离子电池条，以免受到电脑产热的影响。6.避免冻结，但多数锂离子电池电解质溶液的冰点在-40，不容易冻结。 7.如果长期不用，推荐以4060的充电量储存。电量过低时，可能因自放电导致过放，因此，存放不使用的锂离子电池时，建议定期充电，以防止