锂离子动力电池及其应用
锂离子电池的发展和应用
锂离子电池的发展和应用随着电子产品热销市场，电池的需求量也随之增加。
锂离子电池的应用逐渐得到广泛认可，成为目前最受欢迎的电池类型。
本文将探讨锂离子电池的发展和应用。
一、锂离子电池的发展历程锂离子电池是一种基于可充电的锂金属电池技术，它是由美国的约翰·古德诺夫(John Goodenough)及其团队于1980年代首次发明。
锂离子电池由锂离子在正负电极材料之间移动而形成电流。
经过几十年的发展，锂离子电池已经成为了一种非常成熟且常见的电池类型，赢得了众多消费者的喜爱。
现代智能手机、笔记本电脑和无人机等设备都是采用这种电池类型。
二、锂离子电池的工作原理锂离子电池是电动汽车、电池组件中的一种，属于多种功能单元的结合。
它的作用是将化学能转换为电能。
锂离子电池的工作原理很简单。
电池的两端由电极材料组成，最常见的是锂钴氧化物或锂铁磷酸盐。
这些材料被放置在一个非易燃的电介质中，称为电解质。
锂离子电池的原理是将锂离子通过电解质从一个电极转移到另一个电极。
电流在电池外部流动，使电子在电路中流动，即电池正电极向电池负电极传输。
由于锂离子电池每个电池单元的电压为3.7 V，所以多个电池单元可以并联在一起，从而形成更大电压的电池组件。
三、锂离子电池的应用由于锂离子电池比传统的碱性电池更加可靠、稳定和耐用，因此它们已成为一种广泛使用的电源选择。
1. 智能手机和平板电脑。
智能手机和平板电脑是现代人们非常依赖的产品。
从iPhone到iPads, 锂离子电池技术是这些设备的动力来源。
2. 电动汽车和混合动力汽车当谈到电动汽车时，很多人可能第一时间想到的就是特斯拉。
特斯拉采用了先进的锂离子电池技术，它大幅度提高了电动汽车的性能和驾驶范围。
锂离子电池不仅可以用于电动汽车，还可以用于混合动力汽车的动力储藏器。
3. 飞行器和船舶锂离子电池也是飞行器和船舶的优选电池措施。
电动无人机、水下机器人和潜水装备，都采用了锂离子电池技术。
锂离子电池的研究与应用
锂离子电池的研究与应用一、研究背景随着现代化社会的发展，电子设备的普及，锂离子电池因其高能量密度、长寿命、轻量化等优点而逐渐成为电子产品的首选电源。
2020年，全球锂离子电池市场规模达到了266.2亿美元，预计到2025年将达到367.5亿美元。
目前，锂离子电池的使用已经扩展到了移动通信、笔记本电脑、电动汽车、宇航等众多领域，其应用前景广阔。
二、锂离子电池的结构和工作原理锂离子电池是由正极、负极、电解质和隔膜组成的。
正极材料主要有三种：钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂，负极材料常用的有石墨、二氧化钛、硅等。
电解质和隔膜可以有效隔离正、负极之间的电荷，防止电极短路。
锂离子电池的工作原理为：在插入充电器时，电流通过正极将锂离子氧化成离子从正极移到负极，此时电池处于充电状态；在插入电器时，电池的负极材料释放电子，离子则回到正极的材料上，电池处于放电状态。
三、研究进展众所周知，新能源汽车发展已成为国家战略和产业发展的重点，而锂离子电池正是电动汽车的主要动力。
因此，研究锂离子电池的性能提升和应用拓展具有重要的战略意义。
目前，研究主要集中在以下几个方面：1. 正、负极材料的研究正、负极材料是锂离子电池的重要组成部分，其性质直接影响了电池的性能。
目前，主流的正极材料是锰酸锂、钴酸锂和磷酸铁锂，锰酸锂电池的安全性能高，但能量密度较低；钴酸锂电池的能量密度高，但价格昂贵且存在安全隐患；磷酸铁锂电池的安全性能好且价格低廉，但能量密度相对较低。
负极材料目前常用的是石墨，但石墨存在容易发生锂离子入侵而导致反应的缺陷。
因此，针对以上问题，研究人员正在寻求新的正、负极材料。
2. 电解质的研究电解质是锂离子电池的核心部分，其性质直接影响了电池的性能。
传统电解质多为有机电解质，但其易燃易爆，存在安全隐患。
因此，研究人员正在寻求新的、更加安全的电解质，其中固态电解质备受关注。
3. 结构设计的研究锂离子电池结构的改进也是提高其性能的重要途径。
锂离子电池的应用详解
• • • •
随着“老一代”可充电池(如Cd/Ni)的逐步 淘汰,新兴的锂离子电池在性能上不断 提高以及成本的不断降低,可进一步推动 便携式电器产业、
• EV(HEV)产业的发展和在军事装备应 用中的扩展。可以断定,锂离子电池必 将成为所有可充电池中的佼佼者！
The end
• EV车的应用
• 呼唤采用“绿色”电池为动力的EV车。为此,世 界各先进国家如美国、日本、德国、法国等积极 开展了车的研究试制工作。美国早在90年代 初就成立了“先进电池联合会(US-ABC)”负责 为EV车提供电池。
• • • •
为扶持EV车用电池(主要是锂离子 电池)的研制,先后投资2.6亿美元, 其中向美国SAFT公司投资1180 万美元,用以开发锂离子电池,向加拿大魁北克公 司投入8500万美元,用以开发锂离子电池和锂聚 合物电池;另外,还向美国Duracell及其合作伙伴 德国Varta公司投入了1450万美元,开发以 LiMn2O4为正极的锂离子动力电池。日本政府 投资了1亿美元,并制定了一项叫做LIBES的计划, 开发用于EV车。
•
• 下表1是40 A· h的超高倍率全烧结式镉镍电池和 40 A· h锂离子电池性能比较表。
• DC 600 V客车电池系统采用锂离子电池， 由独立的25.6 V/40A· h锂离子电池模块 串并联组成110 V/120A· h电池组。图表 数据数据计算：同容量锂离子电池的质量、 体积只有镉镍电池的1/3左右；低温不同 倍率放电性能，锂离子电池大大优于镉镍 电池；锂离子电池充电不需要温度补偿等 优点得到社会的关注和研究！• 锂离子电池在铁路客车上的应用研究；苑丰彪，杨君 （唐山轨道客车有限责任公司研发中心, 河北唐山）
德固赛正致力于开发新材料以应用于锂离子电池 生产，从而使起动电池仅重2.5千克。目前，这 一新型电池已在标准严苛的赛车场上亮相，应用 于英国莲花汽车公司的新一代莲花赛车上
锂离子动力电池简介
锂离子动力电池简介锂离子动力电池是一种先进的储能装置，具有高能量密度、长寿命、轻量化、无记忆效应等优点。
它在电动汽车、储能系统和便携式电子设备中得到了广泛应用。
本文将介绍锂离子动力电池的基本原理、优点和缺点，以及其在不同领域的应用。
一、基本原理锂离子动力电池是一种充电式电池，其工作原理是通过锂离子在正负极材料之间的迁移来完成电荷和放电过程。
其正极材料通常使用钴酸锂、镍酸锂等化合物，负极材料通常使用石墨等材料。
在充电时，锂离子从正极材料释放，并通过电解质溶液迁移到负极材料中嵌入或吸附；在放电时，锂离子从负极材料释放，并通过电解质溶液迁移到正极材料中嵌入或吸附。
这种迁移过程是可逆的，可以进行多次充放电循环。
二、优点1.高能量密度：锂离子动力电池具有较高的能量密度，可以存储更多的能量，提供更长的使用时间。
2.长寿命：相比于其他类型的电池，锂离子动力电池具有更长的使用寿命。
这是由于其迁移过程是可逆的，不会引起结构损伤。
3.轻量化：锂离子动力电池具有较高的能量密度和较低的重量，使其在移动设备和电动汽车等领域应用广泛。
4.无记忆效应：锂离子动力电池没有记忆效应，使用者可以根据需要进行充电，而无需等待完全放电。
三、缺点1.安全性问题：锂离子动力电池在充电和放电过程中可能会产生热量，进而导致电池过热，甚至起火或爆炸。
因此，安全性一直是锂离子动力电池的一个关键问题。
2.有限的循环寿命：锂离子动力电池的循环寿命是有限的，随着使用次数的增加，其容量会逐渐减少。
四、应用领域1.电动汽车：锂离子动力电池在电动汽车中得到了广泛应用，因为其具有较高的能量密度、长寿命和较低的重量。
它可以提供足够的动力和续航里程。
2.便携式电子设备：如手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式电子设备使用锂离子动力电池，因为它具有较高的能量密度和长寿命，可以提供长时间的使用时间。
3.储能系统：锂离子动力电池在储能系统中也得到了广泛应用。
它可以储存太阳能和风能等可再生能源，提供稳定的能量供应。
简述锂离子电池特点与应用
简述锂离子电池特点与应用锂离子电池，这个词大家耳熟能详吧？可别小看它喔，真的是个“超能选手”。
在如今的科技时代，几乎无处不在，那就让我来给你唠唠这玩意儿的特点和应用，保证让你大开眼界。
1. 锂离子电池的特点1.1 轻便便携首先，锂离子电池一个特别牛的特点就是轻巧。
比起传统的铅酸电池，那简直是天壤之别！它轻得像一根羽毛，放在包里根本不会增加你的负担，这样一来，随身携带的电子产品也能轻松出门，简直是现代人的好伙伴啊！想想你的手机、笔记本，没它们真没法随时随地“网翻天”！1.2 高能量密度再者，锂离子电池的能量密度高得让人惊叹。
你可能好奇，什么叫能量密度？简单明了地说，就是在体积小的情况下能存储更多电量。
这就意味着，锂电池可以让你的设备超长待机，不用总是担心电量告急。
这可让你拍摄、听歌、玩游戏的时候，多了不少乐趣，真是“事半功倍”啊。
1.3 安全性说起安全性，锂离子电池可是认真严肃的。
现在市面上很多电池都有保护电路，能够防止过充、短路等问题。
真的，谁还没经历过几次“突然没电”呢？电池的安全性能越好，大家用起来心里就越踏实。
没有意外，大家一起High，才是最重要的嘛！2. 锂离子电池的应用2.1 电子产品提到锂离子电池，大家首先想到的就是手机、平板和笔记本电脑这种电子产品，那可真是它的主场。
随便翻翻你手里的那些科技小玩意儿，根本离不开它！你的手机每天陪伴着你，无论是上班、上课还是追剧，电池的表现堪称“功臣”，为我们的日常生活提供了不小的便利。
2.2 交通工具再往大了说，锂离子电池如今还在交通工具上大放异彩。
比如电动车、混合动力车之类的，普遍都离不开锂电池的助力。
市面上很多“清洁能源”车，被锂离子电池支撑得风生水起，来，撸起袖子一起“环保”吧！你说，谁不想开着车，既有动力又能保护环境呢？3. 锂离子电池的未来3.1 技术进步锂离子电池的未来绝对值得期待。
现在很多科研团队正在开发“更牛”的电池，比如固态电池，充电速度更快、安全性更高，想想，等那天来临，你充得“飞快”，没等你喝完咖啡，电就满了，看这速度，真心令人期待。
动力电池产品分析锂离子电池与钛酸锂电池的应用比较
动力电池产品分析锂离子电池与钛酸锂电池的应用比较动力电池产品分析：锂离子电池与钛酸锂电池的应用比较动力电池作为新能源汽车的核心组成部分，在推动汽车行业的可持续发展中发挥着重要的作用。
锂离子电池和钛酸锂电池作为两种主要的动力电池技术，各自具有一定的特点和应用优势。
本文将对这两种动力电池进行比较分析，以期更好地理解其在不同领域的应用。
一、锂离子电池的特点及应用锂离子电池是一种以锂离子在正负极之间迁移来存储和释放电能的电池。
它具有能量密度高、自放电低、循环寿命长、体积小、重量轻等特点，成为目前电动汽车领域主流的动力电池技术。
1. 电池结构锂离子电池由正极、负极、电解质和隔膜等部分组成。
其中，正极常使用锰酸锂、三元材料和钴酸锂等材料，负极则采用石墨材料。
2. 应用领域锂离子电池在电动汽车、储能系统等领域具有广泛的应用。
其高能量密度和较长的循环寿命满足了长时间行驶的需求，并能够提供稳定的电力输出。
二、钛酸锂电池的特点及应用钛酸锂电池是一种以锂离子在正负极之间嵌入和脱嵌钛酸锂来存储和释放电能的电池。
相比于锂离子电池，钛酸锂电池具有较高的安全性能，被广泛应用于一些特殊领域。
1. 电池结构钛酸锂电池的正负极分别由钛酸锂材料和多孔碳材料构成，电解质通常为有机溶液。
2. 应用领域由于钛酸锂电池具有较高的安全性能和较低的燃烧性，它在一些特殊领域具有广泛应用，如军工、航空航天等。
此外，钛酸锂电池还可以用于短途电动车和储能系统等领域。
三、锂离子电池与钛酸锂电池的比较分析1. 能量密度锂离子电池具有更高的能量密度，可以提供更长的续航里程。
而钛酸锂电池由于其结构特点，能量密度较低，限制了其应用范围。
2. 安全性钛酸锂电池相比锂离子电池具有更高的安全性能，更不易发生短路、过放、过充等问题，减少了潜在的安全风险。
3. 循环寿命锂离子电池的循环寿命相对较长，经过改进的锂离子电池能够达到几千次循环。
而钛酸锂电池的循环寿命相对较短，通常只能达到几百次。
锂离子电池的优势与不足及其在动力电池中的应用分析
锂离子电池的优势与不足及其在动力电池中的应用分析锂离子电池作为一种先进的蓄电技术，在现代社会中得到了广泛的应用，尤其在动力电池领域具有重要的地位。
本文将对锂离子电池的优势和不足进行分析，并探讨其在动力电池中的具体应用。
一、锂离子电池的优势1. 高能量密度：锂离子电池相比传统的镍氢电池和铅酸电池，具有更高的能量密度，可以存储更多的电能，从而实现更长的使用时间。
这使得锂离子电池在移动设备、电动车辆等领域具有较大的市场优势。
2. 长循环寿命：锂离子电池具有较长的循环寿命，可以进行多次充放电循环，而且在循环过程中容量衰减较小。
这使得锂离子电池可以经受较为严苛的使用条件，比如电动汽车的长时间驾驶需求。
3. 快速充电能力：锂离子电池充电速度较快，可以在短时间内完成大部分充电工作。
这对于用户来说十分便利，在短暂的时间内即可获得足够的电能储备。
4. 环保节能：锂离子电池无污染物排放，无柴油发动机噪音，具有较高的环保与节能特性。
随着环保意识的提升，锂离子电池被广泛应用于电动汽车、太阳能储能等领域。
二、锂离子电池的不足1. 安全性风险：锂离子电池在充电、放电过程中可能会因短路、过充、过放等原因引发热失控，甚至发生爆炸、火灾等安全事故。
因此，锂离子电池的使用需要高度重视安全措施，以确保用户和设备的安全。
2. 成本较高：与其他电池相比，锂离子电池的制造成本较高，虽然随着技术的进步和规模效应的发挥，其成本有所下降，但仍然对大规模商业应用产生一定影响。
3. 有限的充电次数：锂离子电池虽然具有较长的循环寿命，但终究无法避免容量衰减和寿命的限制。
当充电次数到达一定次数后，锂离子电池的性能将会逐渐下降，需要更换新电池。
三、锂离子电池在动力电池中的应用锂离子电池在动力电池领域有广泛的应用，尤其在电动汽车和混合动力汽车中表现出较大的优势。
1. 电动汽车中的应用：锂离子电池具有高能量密度和快速充电能力，可以为电动汽车提供强大的动力支持，同时充电速度快可以有效缩短充电时间，提高使用效率。
动力电池的工作原理及其在电动车中的应用
动力电池的工作原理及其在电动车中的应用随着环境保护意识的增强和可再生能源的广泛应用，电动车逐渐成为人们出行的首选。
而动力电池作为电动车的核心组件之一，其工作原理和应用显得尤为重要。
本文将详细介绍动力电池的工作原理，并探讨其在电动车中的应用。
一、动力电池的工作原理动力电池是电动车的能量储存和释放装置，其工作原理是将电能转化为化学能，并在需要时将化学能转化为电能供电。
动力电池一般由多个电池单体组成，常见的有锂离子电池、镍氢电池和钠离子电池等。
以锂离子电池为例，其工作原理如下：1. 充电过程：在充电过程中，外部电源对电池正负极施加电压，电子从正极流向负极，同时锂离子也从正极通过电解质溶液（电解液）迁移到负极，被嵌入到负极材料中。
此时，锂离子电池储存了电能。
2. 放电过程：在需要使用储存的电能时，电池正负极之间连接载荷，电子从负极经过载荷流向正极，同时锂离子从负极解离并通过电解液迁移到正极，产生电流供电。
3. 内部反应：在充放电过程中，锂离子在正负极之间的迁移是通过电解液中的离子传导完成的，同时涉及到电池正负极材料的化学反应。
这些反应在保持电池性能和寿命方面至关重要。
二、动力电池在电动车中的应用动力电池在电动车中扮演着储存和释放电能的重要角色，其应用对电动车的性能和续航能力具有决定性影响。
1. 提高续航里程：与传统的铅酸蓄电池相比，动力电池具有更高的能量密度和电能转化效率，能够提高电动车的续航里程。
该特性使得电动车成为更为可靠和实用的交通工具。
2. 改善动力输出：动力电池能够在较短的时间内提供大量电能，使得电动车具备较高的动力输出。
这为电动车在加速、爬坡等方面提供了足够的动力支持。
3. 减少环境污染：相较于传统燃油车，电动车使用动力电池作为能源源头，无需燃烧化石燃料，减少了有害气体的排放，对改善环境质量具有积极意义。
4. 回收利用：动力电池具有较长的使用寿命，一旦达到使用寿命，仍可以作为储能设备继续利用，进一步提高了动力电池的资源利用率。
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14.94
60/(0.6C) 237 3.97 16.96 3212
16.16
80/(0.8C) 32 0.74 3.133 3129
14.15
图5-8 锂离子电池充电曲线
在实际电池组应用中，可以以锂离子电池允许的 最大充电电流充电，达到限压后，进行恒压充电 ，这样在减少充电时间的基础上，也保证了充电 的安全性。
镍与钴的性质非 常相近，而价格 却比钴低很多， 井且对环境污染 较小。
图5-2层状LiCoO2的结构示意图
Mn元素含量丰富，价格便宜，毒性远小于过渡 金属Co、Ni等。主要缺点是电极的循环容量容 易迅速衰减，原因主要有：
①LiMn2O4的正八面体空 隙发生变化产生四方畸变
②LiMn204中的锰易溶解于 电解液中而造成流失
锂离子电池的优点
1)工作电压高。钴酸锂3.6V，锰酸锂3 .7V， 磷酸铁锂3.2V。
2)比能量高。理论比能量可达200W·h／kg以 上，实际应用中也可达140W·h/kg。
3)循环寿命长。深度放电循环次数可达1000次 以上；低放电深度循环次数可达上万次。
4)自放电小。月自放电率仅为总容量5 ％ ～9％ 5)无记忆效应。 6)环保性高。不包含汞、铅、镉等有害元素，是
锂离子电池负极材料
负极材料是决定锂离子电池综合性能优劣的关键 因素之一，比容量高、容量衰减率小、安全性能 好是对负极材料的基本要求。
图5-6锂离子电池的负极材料
石墨是锂离子电池碳材料中应用最早、研究最多 的一种，其具有完整的层状晶体结构。石墨的层 状结构，有利于锂离子的脱嵌，能与锂形成锂一 石墨层间化合物，其理论最大放电容量为 372mA·h／g，充放电效率通常在90％以上。 锂在石墨中的脱／嵌反应主要发生在0～0 .25V 之间(相对于Li+/Li)，具有良好的充放电电压平 台，与提供锂源的正极材料匹配性较好，所组成 的电池平均输出电压高，是一种性能较好的锂离 子电池负极材料。
金属锂是最先采用的负极材料，理论比容量为 3860mA·h／g。20世纪70年代中期，金属锂 在商业化电池中得到应用。但因充电时，负极表 面会形成枝晶，导致电池短路，于是人们开始寻 找一种能替代金属锂的负极材料。
金属合金最大的优势就是能够形成含锂很高的锂 合金，具有很高的比容量，相比碳材料，合金较 大的密度使得其理论体积比容量也较大。同时， 合金材料由于加工性能好、导电性好等优点，被 认为是极有发展潜力的一种负极材料。
③电极极化引起内阻增大
图5-3尖晶石型结构与层状结构对比示意图
LiFePO4中的强共价键作用使其在充放电过程中 能保持晶体结构的高度稳定性，因此具有比其他 正极材料更高的安全性能和更长的循环寿命。另 外LiFePO4有原材料来源广泛、价格低廉、无环 境污染、比容量高等优点。
图5-5橄榄石型LiFePO4 的结构示意图
真正意义上的绿色电池。来自 2.锂离子动力电池的性能及检测
1 锂离子动力电池的性能
2 锂离子动力电池的分析测试
3
典型测试设备简介
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5
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锂离子动力电池的性能
1.充放电特性 锂离子电池充电从安全、可靠及兼顾充电效率等
方面考虑，通常采用两段式充电方法。第一阶段 为恒流限压，第二阶段为恒压限流。锂离子电池 充电的最高限压值根据正极材料不同而有一定的 差别。锂离子电池基本充放电电压曲线如图5-7 所示。图中曲线采用的充放电电流均为0.3C。
对充电过程进行综合考虑，由于充电电流与内阻 能耗成平方关系，是影响内阻能耗的主要因素， 所以充电电流大的内阻能耗大。在实际电池应用 中，应综合考虑充电时间和效率，选择适中的充 电电流。
2)放电深度对充电特性的影响。
恒温20℃，额定容量100A·h，不同SOC，0.3C恒流限压充电结果：
放电
充电
正极反应式： LiMO2 Li1x MO2 xLi xe 负极反应式： nC xLi xe Li xCn 电池反应式： LiMO2 nC Li1x MO2 Li xCn 式中 M—Co、Ni、W、Mn等金属元素。
图5-1钴酸锂离子电池工作原理
0.728
表5-2不同放 电深度充电 试验参数
图5-9 锂离子20℃，0.3C 恒流锂离子电池充电曲线
结论：
①随放电深度增加，充电所需时间增加，但平均 每单位容量所需的充电时间减少，即充电时间的 增加同放电深度不成正比增加。
②随放电深度增加，恒流充电时间所占总充电时 间比例增加，恒流充电容量占所需充人容量的比 重增加。
锂离子动力电池的工作原理
锂离子电池在原理上实际是一种锂离子浓差电池，正、负 电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成，正极采用锂化 合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，负极采用锂碳层间 化合物LiC6，电解质为LiPF6和LiAsF6等有机溶液。经 过Li+在正负电极间的往返嵌入和脱嵌形成电池的充电和 放电过程。充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌人负极 ，负极处于富锂态，正极处于贫锂态，同时电子的补偿电 荷从外电路供给到碳负极，保持负极的电平衡。放电时则 相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入到正极，正极处 于富锂态，负极处于贫锂态。正常充放电情况下，锂离子 在层状结构的碳材料和层状结构氧化物的层间嵌入和脱出 ，一般只引起层面间距的变化，不破坏晶体结构；在放电 过程中，负极材料的化学结构基本不变。因此，从充放电 的可逆性看，锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
等 容 量 充 电 时 恒流 恒 流 充 单位容量 等 容 量
容 量 能 量 容 量 能 量 充 入 能 间/min 时间 电 容 量 平均充电 充 电 放
/A·h /W·h /A·h /W·h 量/W·h
/min /A·h 时间/min 电效率
10 32.85 13.32 57.40 43.10 58
锂离子电池正极材料
锂离子二次电池正极材料是具有能使锂离子较为 容易地嵌入和脱出，并能同时保持结构稳定的一 类化合物——嵌入式化合物。
被用来作为电极材料的嵌入式化合物均为过渡金 属氧化物。
充放电循环过程中，锂离子会在金属氧化物的电 极上进行反复的嵌入和脱出反应，因此，金属氧 化物结构内氧的排列和其稳定性是电极材料的一 个重要指标。
③随放电深度增加，等安时充放电效率有所降低 ，但降低幅度不大。
3)充电温度对充电特性的影响 不同环境温度，额定容量200Ah，恒流限压充
电，充电电流下限为1A的充电结果：
随环境温度降低，电池的可充入容量明显降低， 而充电时间明显增加。
(2)放电特性影响因素
在放电特性方面，主要讨论不同环境温度下，不 同放电率对锂离子电池放电特性的影响。
0.740
50 159.07 50.32 220.52 214.47 218 34 17.0 4.36
0.742
60 188.33 60.08 263.39 260.99 252 45 22.5 4.20
0.722
80 249.76 80.35 344.4 342.90 318 72 35.67 3.98
②不同锂离子电池在恒流时间上存在很大的差别 ，恒流可充入容量占总体容量的比例也存在很大 差别。
(1)充电特性的影响因素 1)充电电流对充电特性的影响。
额定容量100A·h，SOC=40％，恒温20℃ 不同充电率充电，参数结果:
电流/A 恒流 充入容 充 入 能 充入30A·h 充 入 30A ·h
量，在充放电的时候都很小，因而可以忽略不计
(2)放电时温升特性
为常温下以0.3C倍率电流充满电，再在常温下分
别以0 .3C、0.5C和1C倍率放电时，某磷酸铁
3 1.5
5.8
0.762
20 65.12 22.78 98.32 86.32 119 6 3.0
5.95
0.754
30 95.86 30.91 133.10 129.20 151 12 6.0
5.03
0.742
40 122.03 40.12 169.60 164.98 171 18 9.0
4.28
通过体相掺杂、表面处理等手段提高正极材料热稳定 性。
3.热特性
(1)生热机制
锂离子电池内部产生的热量主要由四部分组成： 反应热Qr、极化热Qp、焦耳热QJ和分解热Qs。
反应热Qr ：充电时为负值，在放电时为正值 极化热Qp ：在充放电的时候都为正值 焦耳热QJ ：由内阻产生，充放电过程中都为正值 分解热Qs ：自放电导致电极的分解而产生的热
时间/s 量/A·h 量W/h 时间/s
电流/A
20/(0.2C) 3900 21.67 90.85 5763
14.24
30/(0.3C) 2420 20.17 84.93 4754
15.53
40/(0.4C) 729 8.11 34.482 4528
13.87
50/(0.5C) 700 9.8
41.68 3940
提高锂离子电池安全性的措施：
1)使用安全型锂离子电池电解质。
采用阻燃电解液。 使用固体电解质，代替有机液态电解质。
2）提高电极材料热稳定性。
负极材料的表面包覆，如在石墨表面包覆无定形碳或 金属层；
在电解液中添加成膜添加剂，在电极材料表面形成稳 定性较高的SEI膜，有利于获得更好的热稳定性。
作为嵌入式电极材料的金属氧化物，依其空间结 构的不同主要可分为以下三种类型。
1.层状化合物
LiCoO2 LiNiO2
2.尖晶石型结构
LiMn2O4
3.橄榄石型结构
LiFePO4
LiCoO2具有放电电压高、性能稳定、易于合成 等优点。但钴资源稀少，价格较高，并且有毒， 污染环境。目前主要应用在手机、笔记本等中小 容量消费类电子产品中。