電池百科
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鋰電池的電壓是由什么決定的呢?這個(gè)問(wèn)題如果細(xì)究,涉及到電化學(xué)的相關(guān)知識(shí),所以只能深入淺出地講一下??傮w來(lái)說(shuō),鋰電池的電壓是由于正極材料與負(fù)極材料體系決定的,下面我們來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)一下。
UL 1642主要針對(duì)電芯(cell),UL2054則主要針對(duì)鋰電池組或者說(shuō)鋰電池包(battery pack)。
如今,大多數(shù)電子設(shè)備例如智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備、電動(dòng)汽車都使用的是可循環(huán)充電的鋰離子電池??墒?,這些鋰電池使用兩到三年時(shí)間,功能和效率就會(huì)退化,甚至壽命結(jié)束。這時(shí),就必須考慮回收再利用的問(wèn)題。
鋰離子電池在首次充放電時(shí),電解液中少量極性非質(zhì)子溶劑在得到部分電子后發(fā)生還原反應(yīng),與鋰離子結(jié)合反應(yīng)生成一種厚度約100-120nm的界面膜,這個(gè)膜就是SEI。SEI通常形成于電極材料與電解液之間的固液相界面。
鈦酸鋰電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無(wú)泄露、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽命超長(zhǎng)、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定綠色環(huán)保等特點(diǎn),所以在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
鈦酸鋰電池由正、負(fù)極板(正極活性物質(zhì)為三元鋰,負(fù)極為鈦酸鋰)、隔膜、電解質(zhì)、極耳、不銹鋼(鋁合金)外殼等組成。正負(fù)極板是電化學(xué)反應(yīng)的區(qū)域,隔膜、電解質(zhì)提供Li+的傳輸通道,極耳起到引導(dǎo)電流的作用。
18650電池壽命理論為循環(huán)充電1000次。由于單位密度的容量很大,所以大部份用于筆記本電腦電池,除此之外,因18650在工作中的穩(wěn)定性能非常好,廣泛應(yīng)用于各大電子領(lǐng)域:常用于高檔強(qiáng)光手電、隨身電源,無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸器,電熱保暖衣、鞋,便攜式儀器儀表,便攜式照明設(shè)備,便攜式打印機(jī),工業(yè)儀器,醫(yī)療儀器等。
18650是鋰離子電池的鼻祖--日本SONY公司當(dāng)年為了節(jié)省成本而定下的一種標(biāo)準(zhǔn)性的鋰離子電池型號(hào),其中18表示直徑為18mm,65表示長(zhǎng)度為65mm,0表示為圓柱形電池。
有些充電器使用廉價(jià)的方案實(shí)現(xiàn)的,在控制精度上不夠好,容易造成電池充電異常,甚至損壞電池。選購(gòu)充電器的時(shí)候盡量選擇大品牌的18650鋰離子電池充電器,質(zhì)量和售后有保證,延長(zhǎng)電池的使用壽命。品牌保障的18650鋰離子電池充電器擁有四重保護(hù):短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、電池反接保護(hù)功能等。
18650鋰電池生產(chǎn)均需要有保護(hù)線路,防止電池被過(guò)充過(guò)放電。當(dāng)然這個(gè)對(duì)于鋰電池來(lái)說(shuō)都是必須的,這也是鋰電池的一個(gè)通弊,因?yàn)殇囯姵夭捎玫牟牧匣径际氢捤徜嚥牧?,而鈷酸鋰材料的鋰電池不能大電流放電,安全性較差,從分類上來(lái)看,18650鋰電池的分類可以通過(guò)下面的方式來(lái)進(jìn)行分類。
26650型,即指電池的直徑為26mm,長(zhǎng)度為65mm,圓柱體型的電池。一般用于稱呼鋰電池,包括鋰一次電池和鋰離子蓄電池。常見(jiàn)的有用鎳鈷錳正極材料、磷酸鐵鋰材料做成的鋰電池——INR26650-3.6V-4500mAh、IFR26650-3.2V-3200mAh。
18650型鋰電是電子產(chǎn)品中比較常用的鋰電池,常在筆記本電腦的電池中作為電芯使用。我們?cè)谑褂脮r(shí)發(fā)現(xiàn)有時(shí)候18650鋰電池充不進(jìn)電,下面我們來(lái)分析一下原因。
行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,鋰電技術(shù)的近期目標(biāo)是通過(guò)高鎳三元正極、硅碳負(fù)極實(shí)現(xiàn)300wh/kg;中期(2025年)目標(biāo)是基于富鋰錳基/高容量Si—C負(fù)極,實(shí)現(xiàn)單體400wh/kg;遠(yuǎn)期則是開(kāi)發(fā)鋰硫、鋰空電池,實(shí)現(xiàn)單體比能量500wh/kg。
:2016年承擔(dān)300Wh/kg電池項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的三家單位,電池安全性都還不能滿足考核要求,而300Wh/kg電池2020年能不能真正裝車其實(shí)并不是性能問(wèn)題,而是安全性問(wèn)題。
電解液是電池正負(fù)極之間起傳導(dǎo)作用的離子導(dǎo)體,充放電過(guò)程中,在正負(fù)極間往返地傳輸鋰離子。電解液對(duì)電池的充放電性能(倍率高低溫)、壽命(循環(huán)儲(chǔ)存)、溫度適用范圍都有著比較大的影響。
容量不夠,單價(jià)再低、循環(huán)再好、安全性再高,做出來(lái)的電池也可能無(wú)人問(wèn)津。那么如何才能提高電池的能量密度呢?
鋰電池26650,目前主要用來(lái)替代傳統(tǒng)的鎳鉻、鎳氫電池,用于礦燈、手電筒、電動(dòng)工具、玩具、儀器儀表、ups后背電源、通訊設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備以及軍工燈等領(lǐng)域。
據(jù)外媒報(bào)道,德州大學(xué)達(dá)拉斯分校(The University of Texas at Dallas)采2D二硫化鉬(molybdenum disulfide,MoS2)作為鋰金屬電池陽(yáng)極的防護(hù)層,大幅提升鋰硫電池的性能。
隨著可穿戴設(shè)備、電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)等的迅速發(fā)展,對(duì)電池的“高容量”標(biāo)準(zhǔn),也在不斷提高。以鋰金屬為負(fù)極的鋰電池,有著比傳統(tǒng)鋰離子電池高10倍的容量潛力,但卻存在著潛在的安全隱患。