锂电池的分类和特点
20世纪60年代以来,美国、日本、欧洲和中国等都在进行锂电池的研究和生产,在锂电池的研究和应用开发中,处于{sjlx}水平。Li-I2、Li-Ag2CrO4、Li-(FCx)n、Li-MnO2、Li-SO2和Li-SOCl2六种锂电池现已商品化,广泛应用于医疗、电子、通讯、航空和军事等领域。
锂电池的分类和特点
锂电池有多种分类方法。按照电池的可充性分为一次电池和二次电池;按工作温度分为室温、中温和高温电池,但是目前没有严格的温度界限;按照解质分为液体电解质、固体电解质和熔融电解质锂电池等;按电极活性物种类分为锂电池和锂离子电池。
⑴优点
与其他电池相比,锂电池具有下列优点:
①比能量高,是普通锌锰电池的2~5倍;
②比功率大,并且可以大电流放电;
③电池电压高达3.9V,而普通锌-锰干电池为1.5V,镉-镍电池 为 1.2V;
④放电电压平稳,大多数一次锂电池具有平稳的放电电压;
⑤工作温度范围宽和低温性能好,锂电池可以在一40~70℃:温度范围内工作;
⑥储存寿命长,锂电池的湿储存寿命长达10年,这可能与锂表面形成
的钝化膜阻止锂腐蚀有关。
⑵缺点
与其他电池相比,锂电池存在下列缺点。
①锂枝晶生长明显,金属锂电极表面不均匀,充电时造成锂沉积不均 匀,容易产生枝晶,枝晶脱落或折断时,产生“死锂”,造成锂的不可逆,降低活性材料的利用率;尖锐枝晶会穿透隔膜,使正负极短路发生自放电,同时产生大量热量,使电池着火,甚至发生爆炸。
②锂的活性高,很容易与电解质溶液发生反应,产生高压,造成危险.
③高温下容易发生爆炸。当电池工作温度过高或者是局部过热,8 锂的熔点(180℃)时,液态锂的腐蚀性加重,腐蚀集流体和电池壳体象 同时由于溶剂蒸发或反应产生气体,从而产生很高的压力,有爆炸隐患。如Li-SO2和Li-(CFx)n电池,当电池以0.1欧姆和0.25欧姆放电时,30min内,温度度超过200℃,会引起爆炸。
④高氯酸锂等电解质和隔膜分解也是电池爆炸的因素。
(3)防止锂电池发生爆炸的措施
①通常在电池内安装透气片,当达到一定温度(如180℃)或超过一定 压力(如3.5MPa〉时,透气片破裂,气体逸出,电池不致爆炸。这种结构 会使有毒气体和腐蚀性气体排除,产生污染。
②在隔膜上镀上一层石蜡状材料,当温度超过一定值时,石蜡状物质 馆融而将多孔隔膜的微孔堵塞,终止放电而防止爆炸。
③在单体电池内装一根保险丝,当温度超过某一数值后,保险丝熔融, 电池开路,终止放电而防止爆炸。