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锂电池的分类及优缺点

目录

1.两大类锂电池1

2.常用的四类动力锂电池2

2.1.磷酸铁锂锂电池：2

2.2.三元锂（三元聚合物锂电池）：2

2.3.镒酸锂电池：3

2.4.钻酸锂电池：4

3.磷酸铁锂电池的优越性5

3.1.安全5

3.2.高倍率放电寿命5

3.3.温度适应性6

4.能量密度7

5.成本7

5.1.概述7

5.2.锂离子电池成本组成8

5.2.1,材料成本8

5.2.2.生产成本8

5.2.3.管理费用8

5.3.降低锂离子电池成本的途径和挑战8

5.3.1.优化生产工艺8

5.3.2.提高材料利用率8

5.3.3.降低生产设备成本9

5.4.锂离子电池未来发展方向9

5.5.小结9

1.两大类锂电池

锂电池通常分两大类：

锂金属电池：锂金属电池一般是使用二氧化镒为正极材料、金属锂或其合金金属

为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

锂离子电池：锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极

材料、使用非水电解质的电池。

虽然锂金属电池的能量密度高，理论上能达到3860瓦/公斤。但是由于其性质不

够稳定而且不能充电，所以无法作为反复使用的动力电池。而锂离子电池由于具有反

复充电的能力，被作为主要的动力电池发展。但因为其配合不同的元素，组成的正极

材料在各方面性能差异很大，导致业内对正极材料路线的纷争加大。

2.常用的四类动力锂电池

通常我们说得最多的动力电池主要有磷酸铁锂电池、锦酸锂电池、钻酸锂电池以及

三元锂电池（三元银钻镒）。

以上各类电池都有优缺点，大致归纳为：

2.1.磷酸铁锂锂电池：

磷酸铁锂电池，是一种使用磷酸铁锂（1iFeP04）作为正极材料，碳作为负极材料

的锂离子电池，单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V〜3.65V。

充电过程中，磷酸铁锂中的部分锂离子脱出，经电解质传递到负极，嵌入负极碳材

料；同时从正极释放出电子，自外电路到达负极，维持化学反应的平衡。放电过程中，

锂离子自负极脱出，经电解质到达正极，同时负极释放电子，自外电路到达正极，为外

界提供能量。

磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率

小、无记忆效应的优点。

优点：寿命长、充放电倍率大、安全性好、高温性好、元素无害、成本低。

缺点：能量密度低、振实密度低（体积密度）。

三元锂（三元聚合物锂电池）：

2.2.

三元聚合物锂电池，是指正极材料使用锲钻锌酸锂（1i（NiCOMn）02）或者银钻

铝酸锂的三元正极材料的锂电池，三元复合正极材料是以锲盐、钻盐、锦盐为原料，里

面银钻镒的比例可以根据实际需要调整，三元材料做正极的电池相对于钻酸锂电池安全

性高，但是电压太低，用在手机上（手机截止电压一般在3.0V左右）会有明显的容量

不足的感觉。

锂离子电池是用锂作负极活性物质的化学电池。锂的标准电极电位最负，在金属中

比重最轻，反应活泼性最高，因而锂电池的电动势和比能量很高，是一种重要的高能电

池。锂电池的正极活性物质有氧化物、硫化物、卤化物、卤素、含氧酸盐等无机电极材

料，如二氧化镒、二氧化硫、硫化铜、铭酸银、聚氟化碳、亚硫酰氯、碘等；也可以电

子导电聚合物作正极材料，如聚乙快、聚此咯、聚嘎吩、聚咔哇等，又称为聚合物电池。

锂电池的电解质为非水溶液、固体和熔融盐。非水溶液电解质由有机溶剂或非水无机溶

剂加入无机盐组成，采用的有机溶剂主要有碳酸丙烯酯、二甲基丙酰胺、乙懵、丁内酯

等；非水无机溶剂有亚硫酰氯、液体二氧化硫等。无机盐有高氯酸锂、氯化铝锂、氟硼

酸锂、澳化锂等。因锂和水接触立即发生激烈反应，所以不仅电解质不能采用水溶液，

而且全部材料和零部件均需严格脱水，并可靠密封。锂离子电池作为一种集高能量密度

和高电压为一体的储能装置，已广泛应用于移动和无线电子设备、电动工具、混合动力

和电动交通工具等领域。

三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂银钻锌或者银钻铝酸锂的三元正极材料的

锂电池，锂离子电池的正极材料有