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    鋰離子電池與早期可充電電池對比

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        在我們生活中扮演著重要角色的可充電電池。展開話題,若是電池電耗光后無法進行再次充電,我們的日常生活真是無法想象。于電池,人們的關注點集中在它的比能量、使用壽命、負載特性、安全性、價格、自放電、環境問題、維修要求以及廢后處理等。
        鉛酸電池:最早期的可充電電池體系之一。若不考慮在生活中的濫用和價格上的經濟性,它是很耐用的一類電池,但其比能量低和循環壽命有限。鉛酸電池廣泛用在輪椅、高爾夫球車、裝甲車、應急照明以及不間斷能源供應上。
        鎳鎘電池:技術發展成熟,也被人們所熟知,一般用在對長使用壽命、大放電電流、極端溫度和價格等要求較高的方面。因為環境污染問題,鎳鎘電池正被其他類化學電池逐漸取代。多用于電動工具、對講機、飛機以及不間斷電源供應設施等。
        鎳氫電池:鎳鎘電池的切實取代者,比能量更高、所含有毒金屬更少,用于醫療設備、混合動力汽車和工業應用上,同樣也用在一般消費者所使用的AA和AAA電池上。
        鋰離子電池:最有前景的電池體系,用于便攜式消費產品和電動動力傳動型車輛,比鎳基電池和鉛酸電池都要昂貴,并且需要保護電路來確保安全。鋰離子電池又分三種主要的電池類型,以其陰極氧化物來命名,即鈷酸鹽、錳酸鹽和磷酸鹽。這三大鋰離子電池體系的特點如下:
        1、鈷酸鋰鹽或鋰鈷化物(LiCoO2):比能量高、負載能力中等以及使用壽命有限,其應用包括手機、筆記本電腦、數碼相機和可穿戴式產品。
        2、錳酸鋰鹽或鋰錳化物(LiMn2O4):可實現大的充放電電流,但比能量低使用壽命有限,可用在電動工具、醫療設備和電力動力傳動型設施上。
        3、磷酸鋰鹽或鋰磷化物(LiFePO4):與鋰錳化物類似,電池單芯的額定電壓為3.3V,循環壽命長,安全性高,但自放電率比其他鋰離子體系要高。
        其他類鋰離子基電池還有很多,它們中的一些會進一步介紹(包括這次沒有講到但同樣流行的鋰離子聚合物電池或鋰聚合物電池)。通常鋰離子體系的電池以它們各自的陰極材料而命名,鋰聚合物電池則不同,它以其獨特的架構而命名。在這一點上,可充電鋰金屬電池也一樣,要想控制鋰枝晶(會危及電池的安全使用)的生長,鋰金屬電池還需要進一步的發展,這個問題一旦解決,鋰金屬電池就會一舉成為有著極高比能量和良好比功率的電池,也是新一代儲能電池的理想選擇。
        四種常用二次電池的性能對比
        數據來自近幾年發表的文章,只引用了在平均性能范圍內的文章,沒有引用超出平均性能范圍的文章。
        (1)電池組的阻抗會受到電池容量、電路及電池數量的影響。鋰離子電池的保護電路會增加約100mΩ的阻抗。
        (2)該數據基于18650型號的電池。阻抗取決于電池的尺寸及設計方案。
        (3)在維護良好的條件下得到該循環壽命的數據。
        (4)循環壽命取決于放電深度,淺放電深度會增加循環壽命。
        (5)自放電在剛充完電后是最嚴重的。鎳鉻電池在充完電24小時后會損失10%的電量,接著每30天損失10%的電量。溫度越高,自放電越嚴重。
        (6)保護電路每月會消耗3%的電量。
        (7)真實電壓應是1.25V,但1.2V用的更多。
        (8)低阻抗能減少欠載狀態下的電壓損失,且鋰電池的額定電壓往往高于3.6V。額定電壓為3.7V或3.8V的電池也可以在3.6V條件下工作。
        (9)過載能力;過載后需要時間進行復原。
        (10)不要經常在零度以下充電。
        (11)將其充滿電,防止硫化反應。
        (12)對大多數鋰離子電池而言,充電截止電壓為4.30V,放電截止電壓為2.20V;對正極材料為磷酸鐵鋰的鋰離子電池而言,其截止電壓并不恒定,需單獨進行設定。

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