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锂离子电池的基本知识

便携式电子产品以电池作为电源。随着便携式产品的迅猛发展,各种电池的用量大增,

并且开发出许多新型电池。除大家较熟悉的高性能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外,
还有近年来开发的锂电池。这里主要介绍有关锂电池的基本知识。这包括它的特性、主要参数、
型号的意义、应用范围及使用注意事项等。

锂是一种金属元素,其化学符号为

Li(其英文名为 lithium),是一种银白色、十分柔

软、化学性能活泼的金属,在金属中是最轻的。它除了应用于原子能工业外,可制造特种合
金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。在锂电池中它用作电池的阳极。

锂电池也分成两大类:不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池,

它只能将化学能一次性地转化为电能,不能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。而
可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。它能将电能转变成化学能储存起来,在使
用时,再将化学能转换成电能,它是可逆的,如电能化学能锂电池的主要特点。

锂电池的最大特点是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是单位重量或单位体积的

能量。比能量用

Wh/kg 或 Wh/L 来表示。Wh 是能量的单位,W 是瓦、h 是小时;kg 是千克

(重量单位),

L 是升(体积单位)。这里举一个例来说明:5 号镍镉电池的额定电压为

1.2V,其容量为 800mAh,则其能量为 0.96Wh(1?2V×0?8Ah)。同样尺寸的 5 号锂-二氧
化锰电池的额定电压为

3V,其容量为 1200mAh,则其能量为 3.6Wh。这两种电池的体积是

相同的,则锂-二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的

3.75 倍!

一节

5 号镍镉电池约重 23g,而一节 5 号锂-二氧化锰电池约重 18g。一节锂-二氧化

锰电池为

3V,而两节镍镉电池才 2.4V。所以采用锂电池时电池数量少(使便携式电子产品

体积减小、重量减轻),并且电池的工作寿命长。

另外锂电池具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应

及无公害等优点。

锂电池的缺点是价格昂贵,所以目前尚不能普遍应用,主要应用于掌上计算机、

PDA、

通信设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加,
锂电池的价格将会不断地下降,应用上也会更普遍。不可充电的锂电池不可充电的锂电池有
多种,目前常用的有锂-二氧化锰电池、锂

—亚硫酰氯电池及锂和其它化合物电池。本文仅

介绍最常用的。

锂-二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴极,并采用有机电解液的一次性

电池。该电池的主要特点是电池电压高,额定电压为

3V(是一般碱性电池的 2 倍);终止

放电电压为

2V;比能量大(见上面举的例子);放电电压稳定可靠;有较好的储存性能

(储存时间

3 年以上)、自放电率低(年自放电率≤2%);工作温度范围-20

℃~+60℃。