对峙:锂离子与锂铁电池

对峙:锂离子与锂铁电池
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锂离子与锂铁电池

锂离子电池(又称锂离子)是以锂钴二氧化物(LiCoO2)或锂锰氧化物(LiMn2O4)为阴极的可充电电池。另一方面,锂-铁电池也是可充电型电池,但以磷酸铁锂(LiFePO4)为正极材料制成。一般来说,两个电池的阳极都是由碳组成的。事实上,锂铁电池是锂电池家族中较新的一种。

锂电池在空闲状态下的低放电率和高能量密度使其适合于消费电子设备,如笔记本电脑,相机、便携式DVD机等。如今,这些电池也在电动汽车和军用电器中得到了很好的应用。

下面给出了以下参数的两个比较。

安全

对于任何用于便携式设备的电池来说,安全性是首要考虑的问题。切勿过热或着火,以免收费过高。在这种情况下,锂铁电池比锂离子电池具有优势。它具有优越的化学和热稳定性。锂铁电池在室温下仍保持低温,而锂离子电池在类似的充电条件下可能会出现热失控,升温更快。LiFePO4是一种无毒材料,而LiCoO2在本质上是危险的,因此不被认为是一种安全的材料。二氧化钴锂是眼睛和皮肤的过敏原。如果吞下,可能会造成严重的伤害。锂离子电池的处理是制造商和用户都十分关心的问题。

据报道,因锂离子电池导致的飞机事故

锂离子电池组被认为是飞机的高风险材料。根据美国联邦航空管理局(FAA)的数据,在1991年3月20日至2011年5月18日期间的多起事故中,该电池被发现是一些飞机坠毁的常见原因。

  1. 一架载有锂离子电池的UPS飞机在迪拜附近坠毁,导致主甲板起火。
  2. 在另一起事故中,一架来自韩国的货机坠入南部沿海水域。这艘船还装载了锂离子电池组。
  3. 2011年3月21日,又发生了一起飞机事故。根据最初的报告,联邦快递报告说,该包裹是从印度孟买空运到中国深圳的“一名海关官员在位于中国广安湖的工厂内观察到一名男子正在吸烟。随后的调查表明,该包装中含有锂离子电池,该电池包含在包括锂聚合物电池在内的设备中。”(资料来源:联邦航空局电池和电池供电设备(PDF)。因此,许多国家的政府都对通过飞机运输锂离子电池表示了强烈的反对,至少是批量运输,而不是以个人设备运输(目前为止)。

性能

性能是选择适合应用的电池的主要标准。长寿命、放电速度慢和重量轻应该是日常使用电池的基本特征。锂铁电池比锂离子电池稍重,体积更大。因此,锂铁更常用于便携式设备。disch与锂离子电池相比,锂离子电池的充电率随着时间的推移不断增加。但是,全新的锂离子电池比锂离子电池具有更高的能量密度,因此在最初的几天内可以提供更好的性能。

耐久性、可靠性和成本效益

电池寿命是由电池可以存活的充放电循环次数定义的。锂铁比锂离子更耐用,前者可以持续2000次左右的充放电循环,而后者可以持续1000次。当电池不使用时,不应该以更快的速度失去它的电荷。如果在一年左右之后使用,它应该能提供几乎相同的性能。锂铁电池的保质期约为350天,锂离子电池约为300天。钴比锂铁中使用的铁和磷酸盐更贵。因此,对消费者来说,锂-铁磷酸盐电池成本更低(更安全的材料使其制造和回收成本更低)。

锂离子与锂离子聚合物电池

锂离子电池诞生于1979年,并在90年代末为消费者提供,而锂聚合物电池则诞生了

诞生于90年代锂离子电池比锂聚合物有更大的容量,甚至比Li-po更大的尺寸。锂离子电池和锂聚合物电池都是二次电池,即可充电的,比镍基可充电电池的制造成本更高。以下是这两种电池之间的一些基本区别。

  • 锂离子聚合物电池或LiPo的化学成分不同于锂离子电池。锂聚合物中使用的电解液是一种不导电的固体聚合物复合材料(聚丙烯腈),允许两个电极之间进行离子交换。
  • 锂聚合物的电池厚度比锂离子电池小(0.039英寸)。
  • 锂聚合物的电池寿命略低于锂离子电池。
  • 与锂离子电池不同,Li-Po在过充情况下更安全。锂聚合物电池的电解液漏失概率较小。
  • LiPo的制造成本低于锂离子电池。LiPo非常坚固,适合各种形状。
  • 锂聚合物电池用于消费市场应用,如PDA和手机.它的应用也已开始,如无线电控制的飞机或汽车。

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