怎样挑选锂电池?
现在,规划人员在为新产品挑选电池时,很简单想到锂电池,可是对怎么挑选适宜的锂电池,却缺少深化的知道。锂是自然界中最轻的非气态金属物质,它的本征电位比任何其他金属都要低,因而,与其他品种的电池比较,锂电池的比容量(单位分量的容量)和体密度(单位体积的容量)都是最高的,具有无与伦比的优势。锂电池的内阻很高,原因是其内部的电解液是胶体而不是水溶液。此外,极低的含水率、理化功能安稳的电极资料还使锂电池能够在很宽的温度规模内安全地作业。单个锂电池能够在-55℃的低温环境和+150℃的高温下作业。锂电池的额外输出电压为2.7~3.6V。
锂电池的电极资料
不同的电极资料会赋予锂电池不同的特性,这首要体现在以下几个方面:
● 额外电压、最低电压和最高电压;
● 初始放电电流、均匀放电电流和最大放电电流;
● 接连放电功能和间歇放电功能;
● 在衔接最小负载和最大负载(非接连)时的电压动摇和放电时刻;
● 寿数;
● 环境温度规模;
● 最低作业温度时的最大放电电流;
● 电压上升达下限的最短时刻;
● 存储时刻和存储条件;
锂电池的品种许多,常用的有锂-聚乙烯、锂-二氧化锰、锂-亚硫酰氯、锂-二氧化硫,以及碘化锂电池。(详见下表)
聚乙烯电池的输出电压为2.8V,其体密度比较高。圆柱形聚乙烯电池选用螺旋状阴极,并以人工波纹橡胶密封。这种结构虽然比较结实,可是在某些特别环境下,电池寿数还没有耗尽,橡胶密封资料就现已老化破损了,形成活性资料走漏,引发事端。
与聚乙烯锂电池比较,LiMnO2电池在结构强度、体密度、安全性和输出才能等方面都更具优势,可是其运用寿数只及前者的一半。这种电池的内阻比其他电池都要低,因而十分适用于那些需求大电流接连(或短时)供电的设备。
碘化锂电池的活性物质完全是固态的,因而安全性最好。这种电池内部规划有隔离层,当外壳受外力冲击而破损时,隔离层能够发挥“自愈”效果。碘化锂电池的最大缺陷是内阻大,不适用于小负载设备。
在军事/航天范畴运用最多的当属LiSO2电池了。可是,这种电池的体密度比LiMnO2电池和聚乙烯电池低,运用寿数和体密度只要LiSOCl2电池的一半。
在所有的锂电池中,LiSOCl2电池的能量密度是最高的,其运用寿数更是名列前茅,到达了15~20年。这种电池特别适用于那些接连供电电流很小而短时供电电流比较大的设备。由于寿数长、自放电小,这种电池的耐环境才能也很超卓。
LiSOCl2电池比较常见的内部结构有两种:一种是螺旋环绕式,一种是层叠环绕式。此外,PulsesPlus电池还选用了复合结构,即在层叠环绕结构内参加了复合电容。
实际上,除了层叠环绕结构的LiSOCl2电池外,其他的锂电池都选用了螺旋环绕结构。螺旋环绕结构能够进步负载才能,可是与层叠环绕结构比较,其容量较小,自放电也更明显。
层叠环绕结构的LiSOCl2电池特别适用于负载电流小的设备,这是由于它有较高的能量密度,自放电率低,并且运用寿数超越10年。层叠环绕结构的电池容量大,体积小,能够接受-55~+150℃的温度规模,关于压力、温度和冲击的耐受才能也很好。
可短时大电流放电的复合电容电池
近年来,许多需求短时大电流供电的设备纷繁上台,比方轿车、GPS定位仪、遥控监督器、丈量外表和海洋学方面的专业设备。
一般,需求短时大电流供电的设备其继续供电电流都比较小(单个的乃至不需求),可是其短时供电要求往往到达数安培,继续时刻从几秒到20分钟。
在层叠环绕式LiSOCl2电池中参加复合电容能够到达上述要求。Tadiran公司的PulsesPlus电池就选用了此技能。这种复合结构的锂电池现已被许多遥控监督设备选用,有些需求在严格条件下运用的外表要求电池寿数到达20年,终究也挑选了这种电池。