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锂电池制作工艺及优缺点介绍

2024-04-29

装修导读: “锂电池”,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Gilbert N. 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。

锂电池在我们生活中使用非常广泛,锂电池最早期应用在心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低,放电电压平缓等优点,使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电。您了解锂电池吗?它是怎么制作的?优缺点是什么?

制作工艺

锂电池的正极材料有钴酸锂LiCoO2、三元材料Ni+Mn+Co、锰酸锂LiMn2O4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、制浆:用专门的溶剂和粘结剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。

2、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。

3、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,即完成电池的装配过程,制成成品电池。

4、化成:将成品电池放置测试柜进行充放电测试,筛选出合格的成品电池,待出厂。

注意事项

避免在严酷条件下使用,如:高温、高湿度、夏日阳光下长时间暴晒等,避免将电池投入火中。

拆电池时,应确保用电器具处于电源关闭状态;使用温度应保持在-20~50℃之间。

避免将电池长时间“存放”在停止使用的用电器具中。

优点


1)电压高

单体电池的工作电压高达3.7-3.8V(磷酸铁锂的是3.2V),是Ni-Cd、Ni-MH电池的3倍。

2)比能量大

能达到的实际比能量为555Wh/kg左右,即材料能达到150mAh/g以上的比容量(3--4倍于Ni-Cd,2--3倍于Ni-MH),已接近于其理论值的约88%。

3)循环寿命长

一般均可达到500次以上,甚至1000次以上,磷酸铁锂的可以达到2000次以上。对于小电流放电的电器,电池的使用期限,将倍增电器的竞争力。

4)安全性能好

无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身

新型锂离子电池

新型锂离子电池的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素:部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题。

5)自放电小

室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为2%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni-MH的30-35%。

6)快速充电

1C充电30分钟容量可以达到标称容量的80%以上,磷铁电池可以达到10分钟充电到标称容量的90%。

7)工作温度

工作温度为-25~45°C,随着电解液和正极的改进,期望能扩宽到-40~70°C。

缺点

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。可能的机制是内阻逐渐升高,所以,在工作电流高的电子产品更容易体现。用钛酸锂取代石墨似乎可以延长寿命。储存温度与容量永久损失速度的关系:

回收率

大约有1%的出厂新品因种种原因需要回收。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,可导致电池寿命短。

不耐受过放

过放电时,电极脱嵌过多锂离子,可导致晶格坍塌,从而缩短寿命。

以上是小编为您介绍的锂电池的制作工艺及优缺点,想了解更多关于锂电池的资讯,请多多关注一起装修网哦,有最新,最全的资讯等着您呢。

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