锂离子电池、锂聚合物电池、锂金属电池知识

锂离子电池俗称“锂电”，是目前综合性能最好的电池体系。锂离子电池负极是碳素材料，如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物，如LiMn2O4。
锂离子电池的优点：
1、工作电压高，锂离子电池的工作电压在3．6V，是镍镉和镍氢电池工作电压的三倍。
2、能量高。锂离子电池能量目前已达140Wh／kg，是镍镉电池的3倍，镍氢电池的1.5倍。
3、循环寿命长。目前锂离子电池循环寿命已达1000次以上，在低放电深度下可达几万次，超过了其他几种二次电池。
4、自放电小。锂离子电池月自放电率仅为6-8％，远低于镍镉电池(25～30％)及镍氢电池(30～40％)。
5、无记忆效应。可以根据要求随时充电，而不会降低电池性能。
6、对环境无污染。锂离子电池中不存在有害物质，是名副其实的“绿色电池”。
锂聚合物电池是更新一代电池，在1999年大批量进入市场。锂聚合物电池除电解质是固态聚合物、而不是液态电解质外，其余与锂离子电池基本相同。
聚合物电解质材料是由溶体组成的普通薄膜，在溶体中主体聚合物如聚乙烯的氧化物作为不移动的溶剂。锂聚合物电池的优点是可制成任意形状和比较轻，这是因为它不含重金属和有保持电解质不外泄的塑料壳。它们的性能都较好，理想状态的锂聚合物电池容量达几千mA/h，且更安全。固态电解质像一个密封凝胶，在充电过程中不会轻易自然解体。
锂聚合物电池和锂离子电池技术都能代替Nicd电池。但是价格太高，市场还未完全接受，特别是锂聚合物技术。Darnell集团公司的分析家Brush认为：聚合物电池不会永远比锂离子电池贵，目前的生产情况确实贵了许多，这就推动了锂离子电池技术的发展。以前用于笔记本电脑的锂离子电池成本是41.42美元，用于笔记本电脑的聚合物电池成本是60.80美元。
可充锂金属电池是1996年研制成功，是可充电池的第五代产品，解决了锂离子电池难以解决的安全性的关键，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。是国际绿色能源的前沿和高新技术，项目成本低，技术含量高，目前只有美国、日本和以色列等少数国家的几个公司在生产。
市场前景：由于原料便宜，生产工艺简化，其综合成本较低，广泛用于便携式电脑、电台、对讲机、摄像机和移动电话，且电池组是一种消费品，消耗量极大。有着极其广阔的市场。
锂离子电池的额定电压为3.6V(有的产品为3.7V)。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关：阳极材料为石墨的4.2V；阳极材料为焦炭的4.1V。不同阳极材料的内阻也不同，焦炭阳极的内阻略大，其放电曲线也略有差别，如图1所示。一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。现在使用的大部分是4.2V的，锂离子电池的终止放电电压为2.5V～2.75V(电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同)。低于终止放电电压继续放电称为过放，过放对电池会有损害。