锂离子电池充放电原理图

由原理图2-1可以看出,锂离子电池的高倍率充放电性能与锂离在正负电极、电解质以及它们界面处的迁移能力密切相关[4]。因此围绕锂离子动力电池快速充电的研究,即为如何提高锂离子在充放电的迁移速度[5]。

2.1.3锂离子电池优缺点

锂离子电池的优点：

1）工作电压高

单体锂离子电池的工作电压高达3．2v-3．7V，约等于3只镍镉电池或镍氢电

池的串联电压，便于组成电池电源组；

2）重量轻、比能量大

具有高储存能量密度，目前已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍，在金属中，锂作为电池的材料具有的优势在于提供高电压、高能量密度的同时，其重量是最轻的。同时l克金属锂的放电容量最大，使用少量的金属锂就可以获得大的电池容量，以此来实现电池的轻量化；

3） 电池寿命长

锂离子电池的容量大使用寿命相对较长，与镍镉、镍氢电池相比，锂离子电池的使用寿命，在相同的电压下是镍镉、镍氢电池的1．5倍，在相同的重量下是镍镉、镍氢电池的1．5-2倍。目前锂离子电池的循环次数一般在500次以上。

4） 自放电率低

由于电解液与电极之间没有化学反应发生，电能损失很少，室温下充满电的锂离子电池储存1个月后的自放电率为10％左右，大大低于镍镉电池的25～30％、镍氢电池的30---40％。

5） 放电连续平稳

锂离子电池可连续平稳地放电，曲线平滑。

6） 无记忆效应、无污染

绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。是世界范围内公认的绿色环保电池。同时也没有镍镉电池的记忆效应；

尽管锂离子电池有以上诸多优点，但同时其也存在一些缺点：来~自^751论+文.网www.751com.cn/

1） 安全性

锂电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。钴酸锂材料的锂电池不能大电流放电安全性差；

2）放电电流小

锂离子电池不适合用作大电流放电，过大电流放电时会降低放电时间（内部会产生较高的温度而损耗能量）。在平时的使用中应该小于最大厂方给定的最大放电电流；

3） 生产成本

电池生产要求高，成本大。主要表现在LiCoO2的价格高（Co的资源较小），电解质体系提纯困难；

4） 需要保护

在使用中要注意过充和过放的保护，过充将破坏正极结构而影响性能和寿命，过放会导致活性物质的恢复困难，故也需要有保护线路控制。

相比于聚合物锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池、燃料电池，锂离子电池在循环寿命、重量能量密度、月自放电率、过充承受能力、单体额定电压方面有一定得优势