對鋰電池現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的綜述

摘要： 鋰電池是用金屬鋰作負(fù)極活性物質(zhì)的電池的總稱， 本文概述了鋰電池的優(yōu)缺點(diǎn)， 并對各種鋰電池作了綜述。

1 引言

鋰電池是用金屬鋰作負(fù)極活性物質(zhì)的電池的總稱， 鋰電池有多種分類方法。按照電池的可充性分為一次電池和二次電池； 按工作溫度分為室溫、中溫和高溫電池， 但是目前沒有嚴(yán)格的溫度界限； 按照電解質(zhì)分為液體電解質(zhì)、固體電解質(zhì)和熔融電解質(zhì)鋰電池等； 按電極活性物質(zhì)種類分為鋰電池和鋰離子電池。

與其他電池相比， 鋰電池具有下列優(yōu)點(diǎn)：

a. 比能量高， 是普通鋅錳電池的2~ 5倍；

b. 比功率大， 并且可以大電流放電；

c. 電池電壓高達(dá)3. 9V, 而普通鋅- 錳干電池為1.5V, 鎘- 鎳電池為1. 2V;

d. 放電電壓平穩(wěn)， 大多數(shù)一次鋰電池具有平穩(wěn)的放電電壓；

e. 工作溫度范圍寬和低溫性能好， 鋰電池可以在- 40~ 70℃ 溫度范圍內(nèi)工作；

f 儲(chǔ)存壽命長， 鋰電池的濕儲(chǔ)存壽命長達(dá)10年， 這可能與鋰表面形成的鈍化膜阻止鋰腐蝕有關(guān)。

與其他電池相比， 鋰電池存在下列缺點(diǎn)：

a. 鋰枝晶生長明顯， 金屬鋰電極表面不均勻， 充電時(shí)造成鋰沉積不均勻， 容易產(chǎn)生枝晶， 枝晶脫落或折斷時(shí)， 產(chǎn)生"死鋰", 造成鋰的不可逆， 降低活性材料的利用率； 尖銳枝晶會(huì)穿透隔膜， 使正負(fù)極短路發(fā)生自放電， 同時(shí)產(chǎn)生大量熱量， 使電池著火， 甚至發(fā)生爆炸。

b. 鋰的活性高， 很容易與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)， 產(chǎn)生高壓， 造成危險(xiǎn)。

c. 高溫下容易發(fā)生爆炸。當(dāng)電池工作溫度過高或者是局部過熱， 超過鋰的熔點(diǎn)（ 180℃ ） 時(shí)， 液態(tài)鋰的腐蝕性加重， 腐蝕集流體和電池殼體等。同時(shí)由于溶劑蒸發(fā)或反應(yīng)產(chǎn)生氣體， 從而產(chǎn)生很高的壓力， 有爆炸的隱患。

d. 高氯酸鋰等電解質(zhì)和隔膜分解也是電池爆炸的因素。

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