鋰離子電池是把鋰離子嵌入碳(石油焦炭和石墨)中形成負(fù)極(傳統(tǒng)鋰電池用鋰或鋰合金作負(fù)極)。正極材料常用LixCoO2,也用LixNiO2和LixMnO4,電解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯(EC)+二碳酸酯(DMC)。
石油焦炭和石墨作負(fù)極材料,且資源充足,鋰離子嵌入碳中,克服了鋰的高活性,解決了傳統(tǒng)鋰電池存在的問(wèn)題,正極LixCoO2在充、放電性能和壽命上均能達(dá)到較高水平,使成本降低,總之鋰離子電池的綜合性能提高了。
鋰離子電池能量密度大,平均輸出電壓高。自放電小,好的電池,每月在2%以下(可恢復(fù))。沒(méi)有記憶效應(yīng)。工作溫度范圍寬為-20℃~60℃。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá),而且輸出功率大。使用壽命長(zhǎng)。不含有毒有害物質(zhì),被稱為綠色電池。
鋰電池制作工藝
鋰電池的正極材料有鈷酸鋰LiCoO2 、三元材料Ni+Mn+Co、錳酸鋰LiMn2O4加導(dǎo)電劑和粘合劑,涂在鋁箔上形成正極,負(fù)極是層狀石墨加導(dǎo)電劑及粘合劑涂在銅箔基帶上,比較先進(jìn)的負(fù)極層狀石墨顆粒已采用納米碳。
1、制漿:用專門的溶劑和粘結(jié)劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合,經(jīng)攪拌均勻后,制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。
2、涂膜:通過(guò)自動(dòng)涂布機(jī)將正負(fù)極漿料分別均勻地涂覆在金屬箔表面,經(jīng)自動(dòng)烘干后自動(dòng)剪切制成正負(fù)極極片。
3、裝配:按正極片—隔膜—負(fù)極片—隔膜自上而下的順序經(jīng)卷繞注入電解液、封口、正負(fù)極耳焊接等工藝過(guò)程,即完成電池的裝配過(guò)程,制成成品電池。
4、化成:將成品電池放置測(cè)試柜進(jìn)行充放電測(cè)試,篩選出合格的成品電池,待出廠。
鋰電池保存
鋰原電池自放電很低,可保存3年之久,在冷藏的條件下保存,效果會(huì)更好。將鋰原電池存放在低溫的地方,不失是一個(gè)好方法。
鋰離子電池在20℃下可儲(chǔ)存半年以上,這是由于它的自放電率很低,而且大部分容量可以恢復(fù)。
鋰電池存在的自放電現(xiàn)象,如果電池電壓在3.6V以下長(zhǎng)時(shí)間保存,會(huì)導(dǎo)致電池過(guò)放電而破壞電池內(nèi)部結(jié)構(gòu),減少電池壽命。因此長(zhǎng)期保存的鋰電池應(yīng)當(dāng)每3~6個(gè)月補(bǔ)電一次,即充電到電壓為3.8~3.9V(鋰電池儲(chǔ)存電壓為3.85V左右)為宜,不宜充滿。
鋰電池的應(yīng)用溫度范圍很廣,在北方的冬天室外,仍然可以使用,但容量會(huì)降低很多,如果回到室溫的條件下,容量又可以恢復(fù)。