简述锂离子电池的种类及优缺点

锂离子电池又分为锂一次电池（又称锂原电池）与锂二次电池（锂充电电池），与1912年由GilbertN.Lewis第一次提出，将人们的视线引向了生动金属电池上。在锂二次电池的基础上，又开展起来锂离子电池。大致开展历程如图1。

Li-MnO2电池（锂一次电池）Li-MnO2电池是锂离子电池中运用较多的一种有机电解质电池，一般做成钮扣型或圆柱形，开路电压为3.5V，负荷电压为2.8V，比能量可达200Wh/kg和500Wh/L，常温下电池贮存寿数超过10年，且贮存和放电过程中无气体放出，安全性能好。

（-）Li∣LiClO4，PC+DMG∣MnO2（+）

负极反响：Li-e-→Li+

正极反响：MnO2+Li++e-→MnOOLi

电池反响：Li+MnO2→MnOOLi

依照上述反响，Li-MnO2放电时负极锂生成Li+进入电解质溶液，正极二氧化锰得电子还原成三价锰，一起，锂离子进入二氧化锰晶格中构成MnO2（Li），即MnOOLi。这类电池首要用于低倍率放电。其能量比约为铅酸蓄电池的5到7倍。电池贮存和放电过程中无气体放出，自放电小，不会因活性物质分解引起电池内压增大。中小容量的电池适合于小型电子计算机、照相机及小型通讯机的电源，大容量的电池适合于要求电池比能量高、运用时刻长的场合，因此可作为特种范畴的理想电源。

Li-SOCl2电池（锂一次电池）

Li-SOCl2电池是一种研究较为成熟的有机电解质电池。其开路电压高达3.6～3.7V，且电压平稳、负荷电压精度高，一起还有较高的比能量。表1中给出一些常用小型电池系列活性物质本钱比较，能够看出，Li-SOCl2电池是常用电池中本钱最低的。

Li-SOCl2电池的电化学表达式为：（-）Li∣LiAlCl4-SOCl2∣C（+）

电解液是LiAlCl4的SOCl2溶液。SOCl2即是电解质的溶剂，又是正极活性物质。电池反响：

4Li+2SOCl2→4LiCl+S+SO2

放电产品二氧化硫部分溶于SOCl2中，硫单质大量分出，沉积在正极炭黑中，LiCl是不容物。

这种电池的负极锂与SOCl2接触时会发作如下反响

：8Li+3SOCl2→6LiCl+Li2S2O4+S2Cl2

因为产品LiCl构成细密的保护膜阻止了反响的进行，又因为它还是固体电解质膜，答应离子通过，所以不妨碍锂电极的正常阳极溶解。

但是SOCl2电池存在两个突出问题，即电压滞后和安全问题。电压滞后是因为LiCl的发作，它以薄膜的方式覆盖在锂阳极外表，虽然能够防止电池自放电，但导致了电压滞后。别的，贮存时刻越长，贮存温度越高，膜就会越厚，滞后现象越显着。

当SOCl2电池短路时，会引发Li和S的热反响：

2Li+S→Li2S

Li2S在145度下又可与SOCl2发作剧烈反响，导致爆炸。

还有一种爆炸的原因是在正极上沉积的锂构成枝晶，造成短路。Li与S反响，或许SO2也能够在负极发作反响，最终生成Cl2O这种非常不稳定的爆炸性物质。

锂离子电池的优缺点：

长处

1．能量比较高。具有高贮存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；

2．运用寿数长，运用寿数可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1C（100%DOD）充放电，有能够运用10，000次的记载；

3．额定电压高（单体作业电压为3.7V或3.2V），约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组；锂离子电池能够通过一种新型的锂离子电池调压器的技术，将电压调至3.0V，以适合小电器的运用；

4．具有高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池能够达到15-30C充放电的才能，便于高强度的发动加快；

5．自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，一般可做到1%/月以下，不到镍氢电池的1/20；

6．重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5；

7．高低温适应性强，能够在-20℃--60℃的环境下运用，通过工艺上的处理，能够在-45℃环境下运用；

8．绿色环保，不管出产、运用和作废，都不含有、也不发作任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。

9．出产根本不用耗水，对缺水的我国来说，非常有利。比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表明。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克（重量单位），L是升（体积单位）。

缺点

1．锂原电池均存在安全性差，有发作爆炸的风险。

2．钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电，价格昂贵，安全性较差。

3．锂离子电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。

4．出产要求条件高，本钱高。