鋰離子電池的安全特性:
對于鋰離子電池安全性能的考核指標,國際上規定了非常嚴格的標準,一只合格的鋰離子電池在安全性能上應該滿足以下條件:
(1)短路:不起火,不爆炸
(2)過充電:不起火,不爆炸
(3)熱箱試驗:不起火,不爆炸(150℃恒溫10min)
(4)針剌:不爆炸(用Ф3mm釘穿透電池)
(5)平板沖擊:不起火,不爆炸(10kg重物自1M高處砸向電池)
鋰離子電池的優點:
(1)電壓高單體電池的工作電壓高達3.7-3.8V(磷酸鐵鋰的是3.2V),是Ni-Cd、Ni-MH電池的3倍。
(2)比能量大能達到的實際比能量為555Wh/kg左右,即材料能達到150mAh/g以上的比容量(3--4倍于Ni-Cd,2--3倍于Ni-MH),已接近于其理論值的約88%。
(3)循環壽命長一般均可達到500次以上,甚至1000次以上,磷酸鐵鋰的可以達到2000次以上。對于小電流放電的電器,電池的使用期限,將倍增電器的競爭力。
(4)安全性能好無公害,無記憶效應。作為Li-ion前身新型鋰離子電池的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發生短路,縮減了其應用領域:Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環境有污染的元素:部分工藝(如燒結式)的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應”,嚴重束縛電池的使用,但Li-ion根本不存在這方面的問題。
(5)自放電小室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為2%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni-MH的30-35%。
(6)快速充電1C充電30分鐘容量可以達到標稱容量的80%以上,磷鐵電池可以達到10分鐘充電到標稱容量的90%。
(7)工作溫度工作溫度為-25~45°C,隨著電解液和正極的改進,期望能擴寬到-40~70°C。
(6)焚燒:不爆炸(煤氣火焰燒烤電池)
鋰離子電池的缺點:
(1)衰老:與其它充電電池不同,鋰離子電池的容量會緩慢衰退,與使用次數有關,也與溫度有關。這種衰退的現象可以用容量減小表示,也可以用內阻升高表示。因為與溫度有關,所以在工作電流高的電子產品更容易體現。用鈦酸鋰取代石墨似乎可以延長壽命。
(2)回收率:大約有1%的出廠新品因種種原因需要回收。
(3)不耐受過充:過充電時,過量嵌入的鋰離子會永久固定于晶格中,無法再釋放,可導致電池壽命短。
(4)不耐受過放:過放電時,電極脫嵌過多鋰離子,可導致晶格坍塌,從而縮短壽命。