鋰離子電池重要種類以及與其他電池差別介紹

2021-02-23 鋰電江湖

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鋰離子電池(Li--ion)

可充電鋰離子電池是目前手機、筆記本電腦等現代數碼產品中應用最廣泛的電池，但它較為嬌氣，在使用中不可過充、過放(會損壞電池或使之報廢)。因此，在電池上有保護元器件或保護電路以防止昂貴的電池損壞。鋰離子電池充電要求很高，要保證終止電壓精度在±1%之內，各大半導體器件廠已開發出多種鋰離子電池充電的IC，以保證安全、可靠、快速地充電。

手機基本上都是使用鋰離子電池。正確地使用鋰離子電池對延長電池壽命是十分重要的。它根據不同的電子產品的要求可以做成扁平長方形、圓柱形、長方形及扣式，並且有由幾個電池串聯並聯在一起組成的電池組。鋰離子電池的額定電壓，因為材料的變化，一般為3.7V，磷酸鐵鋰（以下稱磷鐵）正極的則為3.2V。充滿電時的終止充電電壓一般是4.2V，磷鐵3.65V。鋰離子電池的終止放電電壓為2.75V～3.0V(電池廠給出工作電壓範圍或給出終止放電電壓，各參數略有不同，一般為3.0V，磷鐵為2.5V)。低於2.5V（磷鐵2.0V）繼續放電稱為過放，過放對電池會有損害。

鈷酸鋰類型材料為正極的鋰離子電池不適合用作大電流放電，過大電流放電時會降低放電時間(內部會出現較高的溫度而損耗能量)，並可能發生危險；但磷酸鐵鋰正極材料鋰離子電池，可以以20C甚至更大（C是電池的容量，如C=800mAh，1C充電率即充電電流為800mA）的大電流進行充放電，特別適合電動汽車使用。因此電池生產廠給出最大放電電流，在使用中應小於最大放電電流。鋰離子電池對溫度有一定要求，廠給出了充電溫度範圍、放電溫度範圍及保存溫度範圍，過壓充電會造成鋰離子電池永久性損壞。鋰離子電池充電電流應根據電池生產廠的建議，並要求有限流電路以免發生過流(過熱)。一般常用的充電倍率為0.25C～1C。在大電流充電時往往要檢測電池溫度，以防止過熱損壞電池或出現爆炸。

鋰離子電池充電分為兩個階段：先恆流充電，到接近終止電壓時改為恆壓充電。例一種800mAh容量的電池，其終止充電電壓為4.2V。電池以800mA(充電率為1C)恆流充電，開始時電池電壓以較大的斜率升壓，當電池電壓接近4.2V時，改成4.2V恆壓充電，電流漸降，電壓變化不大，到充電電流降為1/10-50C(各廠設定值不一，不影響使用)時，認為接近充滿，可以終止充電(有的充電器到1/10C後啟動按時器，過一按時間後結束充電)。

鋰離子電池與其他電池差別

鋰離子電池容易與下面兩種電池混淆：

（1）鋰離子電池：以金屬鋰為負極。

（2）鋰離子電池：使用非水液態有機電解質。

（3）鋰離子聚合物電池：用聚合物來凝膠化液態有機溶劑，或者直接用全固態電解質。鋰離子電池一般以石墨類碳材料為負極。

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