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鋰電池和普通電池的區別

鉅大LARGE  |  點擊量:6130次  |  2018年05月23日  

摘要
1.鋰離子電池的比能量高的多,意思是說單位體積(重量)包含的能量比普通電池高。2.鋰離子電池工作電壓高,鋰電池正常電壓為3.7V,滿電4.2V,普通干電池、充電電池為1.5V,1.2V就沒電了,用電設備,如手機,相機,

        1.鋰離子電池的比能量高的多,意思是說單位體積(重量)包含的能量比普通電池高。2.鋰離子電池工作電壓高,鋰電池正常電壓為3.7V,滿電4.2V,普通干電池、充電電池為1.5V,1.2V就沒電了,用電設備,如手機,相機,MP3等,是必須用3.7V的工作電壓的,所以只能選擇鋰電池。相機也可以用普通電池,但需要兩節。3.鋰電池環保無污染。其內部材料為錳酸鋰,或鈷鋰,或鐵鋰,另外就是碳元素,不含汞、鎳、鎘等污染環境的重金屬。4.鋰電池發展前景廣闊,性價比高。其出色的充放電循環性能,使其具有廣闊的應用領域和前景,性價比突出。


  鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。最早出現的鋰電池來自于偉大的發明家愛迪生,使用以下反應:


  Li+MnO2=LiMnO2


  該反應為氧化還原反應,放電。


  由于鋰金屬的化學特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用。


  但現在鋰電池已經成為了主流。一、充電電池能充電,普通電池不能充電。


  二、充電電池內阻小,普通電池內阻大,故普通電池不適合與大電流放電設備,如數碼相機。


  三、充電電池自放電較大,普通電池自放電小,故充電電池充滿電不用容易漏光(大約兩個月會漏掉一半)。


  四、充電電池不耐儲存,普通電池耐儲存,故充電電池長期不用性能會大幅下降以至于不能使用。


  五、充電電池端電壓為1.2V,普通電池會1.5V,但由于充電電池內阻小,故使用時壓降低,所以在大部分情況下二者是可以通用的。


  所以綜上所述,如果你要使用經常性的大電流的放電設備,如數碼相機,隨聲聽等,盡量使用充電電池。而小電流放電設備,如遙控器,石英鐘等,盡量使用普通電池。


  1、重量:鋰電池重量輕,鉛酸電池重量較重,使用鋰電池的車一般比較輕便,使用起來比較方便;


  2、價格:鋰電池價格較高,鉛酸電池價格較便宜,一般同容量鋰電池價格是鉛酸電池價格的4倍,造成以后更換成本要高;


  3、壽命:理論上鋰電池壽命相對于鉛酸電池壽命要長(正常情況下),但現在鋰電池的發展成熟度較鉛酸差很多,很少有企業批量化的穩定產品;


  4、污染:鋰電池使用無污染,鉛酸電池含鉛與酸,處理不當可能會對環境造成污染,例如直接把電池扔到垃圾堆中(但好像一般人舍不得?。?;


  5、其他:還有好多差異,例如充電特性,電流特性等不太易于普通消費者不再細說;


  最有目前鋰電池重要的一個障礙是安全性問題——爆炸,雖然目前很多企業宣傳產品有多穩定,但類似的情況還是不斷的出現,包括手機電池炸死人的情況還有發生,電動車鋰電池容量遠大于手機電池,爆炸威力可想而知,相信不久的將來鋰電池解決了安全問題與價格問題后會有很大的市場空間。


  “鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀70年代時,M.S.Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發展,現在鋰電池已經成為了主流。


  鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優于鋰離子電池。由于其自身的高技術要求限制,現在只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。


  鋰金屬電池:


  鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。


  鋰電池基本原理


  鋰電池基本原理


  放電反應:Li+MnO2=LiMnO2


  鋰離子電池:


  鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。


  充電正極上發生的反應為


  LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)


  充電負極上發生的反應為


  6C+XLi++Xe-=LixC6


  充電電池總反應:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6


  正極


  正極材料:可選的正極材料很多,主流產品多采用鋰鐵磷酸鹽。不同的正極材料對照:


  LiCoO2


  3.7V


  140mAh/g


  Li2Mn2O4


  4.0V


  100mAh/g


  LiFePO4


  3.3V


  100mAh/g


  Li2FePO4F


  3.6V


  115mAh/g


  正極反應:放電時鋰離子嵌入,充電時鋰離子脫嵌。充電時:LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放電時:Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。


  負極


  負極材料:多采用石墨。新的研究發現鈦酸鹽可能是更好的材料。


  負極反應:放電時鋰離子脫嵌,充電時鋰離子嵌入。


  充電時:xLi++xe-+6C→LixC6


  放電時:LixC6→xLi++xe-+6C


  鋰電池最早期應用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低,放電電壓平緩等優點,使得植入人體的起搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池一般有高于3.0伏的標稱電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計算器,數碼相機、手表中。


  為了開發出性能更優異的品種,人們對各種材料進行了研究,從而制造出前所未有的產品。


  1992年Sony成功開發鋰離子電池。它的實用化,使人們的移動電話、筆記本、計算器等攜帶型電子設備的重量和體積大大減小。


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