鋰離子電池有哪些優(yōu)缺點(diǎn)

鋰離子、鋰離子電池的使用近年來顯著增長。與其他形式的電池技術(shù)相比，它們提供了一些明顯的優(yōu)勢和改進(jìn)。

然而，與所有技術(shù)一樣，鋰離子電池也有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

要充分利用鋰離子電池技術(shù)，不僅要了解其優(yōu)勢，還要了解該技術(shù)的局限性或劣勢。通過這種方式，它們可以以最佳方式發(fā)揮其優(yōu)勢的方式使用。

隨著鋰離子電池技術(shù)的飛速發(fā)展，缺點(diǎn)正在得到解決，整體技術(shù)正在得到改進(jìn)。

像這樣的移動(dòng)電源基于鋰離子技術(shù)

鋰離子電池優(yōu)勢

使用鋰離子電池有很多優(yōu)點(diǎn)。因此，該技術(shù)越來越多地用于大量廣泛不同的應(yīng)用。從小型電子設(shè)備到智能手機(jī)和筆記本電腦，再到車輛和許多其他應(yīng)用，應(yīng)有盡有。

鋰離子技術(shù)的優(yōu)勢意味著這些電池的應(yīng)用越來越多，因此投入了大量的開發(fā)資金。

鋰離子電池的優(yōu)勢包括：

高能量密度：高能量密度是鋰離子電池技術(shù)的主要優(yōu)勢之一。由于手機(jī)等電子設(shè)備需要在兩次充電之間運(yùn)行更長時(shí)間，同時(shí)仍然消耗更多電力，因此總是需要能量密度更高的電池。除此之外，還有從電動(dòng)工具到電動(dòng)汽車的許多動(dòng)力應(yīng)用。鋰離子電池提供更高的功率密度是一個(gè)明顯的優(yōu)勢。電動(dòng)汽車還需要具有高能量密度的電池技術(shù)。

自放電：許多可充電電池的一個(gè)問題是自放電率。鋰離子電池的自放電率遠(yuǎn)低于其他可充電電池如鎳鎘和鎳氫形式。通常在充電后的前 4 小時(shí)內(nèi)約為 5%，但隨后會降至每月 1% 或 2% 左右。

低維護(hù)：鋰離子電池的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它們不需要維護(hù)來確保其性能。

Ni-Cad 電池需要定期放電以確保它們不會表現(xiàn)出記憶效應(yīng)。由于這不會影響鋰離子電池，因此不需要此過程或其他類似的維護(hù)程序。

同樣，鉛酸電池需要維護(hù)，有些需要定期補(bǔ)充電池酸。

幸運(yùn)的是，鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)之一是不需要主動(dòng)維護(hù)。

電池電壓：每個(gè)鋰離子電池產(chǎn)生的電壓約為 3.6V。這有很多優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)電池的電壓高于標(biāo)準(zhǔn)鎳鎘、鎳金屬氫化物甚至標(biāo)準(zhǔn)堿性電池約 1.5V特和鉛酸電池約 2V特，每個(gè)鋰離子電池的電壓更高，在許多電池應(yīng)用中需要更少的電池。對于智能手機(jī)來說，只需要一個(gè)電池就可以了，這簡化了電源管理。

負(fù)載特性：鋰離子電池或電池的負(fù)載特性相當(dāng)好。它們在使用最后一次充電時(shí)下降之前為每個(gè)電池提供合理恒定的 3.6V電壓。

無需啟動(dòng)：某些可充電電池在首次充電時(shí)需要啟動(dòng)。鋰離子電池的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要這樣做，它們可以運(yùn)行并隨時(shí)可用。

多種類型可供選擇：有多種類型的鋰離子電池可供選擇。鋰離子電池的這一優(yōu)勢意味著可以將正確的技術(shù)用于所需的特定應(yīng)用。某些形式的鋰離子電池提供高電流密度，是消費(fèi)類移動(dòng)電子設(shè)備的理想選擇。其他的能夠提供更高的電流水平，是電動(dòng)工具和電動(dòng)汽車的理想選擇。

對于某些應(yīng)用，使用鋰離子電池和電池可能還有其他優(yōu)勢。電池電壓剛剛超過 3V，單個(gè)電池可能足以滿足許多應(yīng)用。大多數(shù)手機(jī)使用單個(gè)電池。

其他應(yīng)用可能有自己的參數(shù)，這可能意味著鋰離子電池或電池用于電子電路設(shè)計(jì)或電氣應(yīng)用。

用于為電動(dòng)工具供電的典型鋰離子電池

鋰離子電池和電池的優(yōu)勢意味著它們越來越多地用于許多領(lǐng)域，從低功率應(yīng)用（例如包含在小型、低功率電子設(shè)計(jì)中）到更大和更高電流的應(yīng)用（例如用于電動(dòng)汽車電池或電池）用于光伏系統(tǒng) - 即太陽能電池板系統(tǒng)。

隨著移動(dòng)系統(tǒng)需要電力，對電池的更大依賴只會增加，鋰離子電池將幫助滿足這一需求。

鋰離子電池的缺點(diǎn)

就像使用任何技術(shù)一樣，有一些缺點(diǎn)需要與優(yōu)點(diǎn)相平衡。

盡管鋰離子電池技術(shù)確實(shí)有其缺點(diǎn)，但這并不意味著這些缺點(diǎn)無法克服或至少可以減輕并獲得出色的性能。

了解缺點(diǎn)意味著設(shè)計(jì)中通?？梢园兺ǚ椒ㄒ詼p少缺點(diǎn)的影響。

鋰離子電池的缺點(diǎn)包括：

需要保護(hù)：鋰離子電池和電池不像其他一些可充電技術(shù)那樣健壯。它們需要防止過度充電和過度放電。除此之外，他們還需要將電流保持在安全范圍內(nèi)。因此，鋰離子電池的一個(gè)缺點(diǎn)是它們需要結(jié)合保護(hù)電路以確保它們保持在其安全操作范圍內(nèi)。

幸運(yùn)的是，使用現(xiàn)代集成電路技術(shù)，這可以相對容易地集成到電池中，或者如果電池不可互換，則可以集成到設(shè)備中。電池管理電路的結(jié)合使鋰離子電池?zé)o需任何特殊知識即可使用。它們可以保持充電狀態(tài)，在電池充滿電后，充電器將切斷對其的供電。

鋰離子電池內(nèi)置的保護(hù)電路可監(jiān)控其運(yùn)行的多個(gè)方面。保護(hù)電路在充電期間限制每個(gè)電池的峰值電壓，因?yàn)檫^高的電壓會損壞電池。它們通常串聯(lián)充電，因?yàn)殡姵赝ǔＶ挥幸粋€(gè)連接，因此由于不同的電池可能需要不同的充電水平，因此一個(gè)電池可能會遇到高于所需電壓的電壓。

此外，保護(hù)電路可防止電池電壓在放電時(shí)下降過低。如果一個(gè)電池在電池上存儲的電量比其他電池少，并且它的電量比其他電池先用完，這種情況也會發(fā)生。

保護(hù)電路的另一個(gè)方面是監(jiān)測電池溫度以防止極端溫度。大多數(shù)電池組的最大充電和放電電流限制在 1℃到 2℃之間。也就是說，在快速充電的情況下，有些確實(shí)會變得有點(diǎn)熱。

用于為 DSLR 相機(jī)供電的典型鋰離子電池

老化：消費(fèi)電子產(chǎn)品的主要鋰離子電池缺點(diǎn)之一是鋰離子電池會老化。這不僅取決于時(shí)間或日歷，還取決于電池經(jīng)歷的充電放電循環(huán)次數(shù)。

通常，電池在容量下降之前只能承受 500 - 1000 次充電放電循環(huán)。隨著鋰離子技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)數(shù)字正在增加，但一段時(shí)間后可能需要更換電池，如果將它們嵌入設(shè)備中，這可能會成為問題。

鋰離子電池?zé)o論是否使用都會老化。盡管使用了容量減少，但還有一個(gè)與時(shí)間相關(guān)的因素。

當(dāng)需要存儲典型的消費(fèi)類鈷酸鋰、LCO 電池或電池時(shí)，應(yīng)將其部分充電 - 約 40% 至 50% 并保存在涼爽的存儲區(qū)域。在這些條件下儲存將有助于延長使用壽命。

交通運(yùn)輸：這種鋰離子電池的劣勢近年來已經(jīng)凸顯出來。許多航空公司限制了他們攜帶的鋰離子電池的數(shù)量，這意味著他們的運(yùn)輸僅限于船舶。

對于航空旅行者來說，鋰離子電池通常需要放在隨身行李中，盡管出于安全考慮，這可能會不時(shí)發(fā)生變化。但是電池的數(shù)量可能會受到限制。任何單獨(dú)攜帶的鋰離子電池都必須通過保護(hù)蓋等進(jìn)行短路保護(hù)。對于一些大型鋰離子電池，例如用于大型移動(dòng)電源的鋰離子電池，這一點(diǎn)尤為重要。

飛行前需要檢查是否可以攜帶大型移動(dòng)電源?？杀氖牵笇?dǎo)并不總是特別清楚。

成本：鋰離子電池的一個(gè)主要缺點(diǎn)是成本。通常，它們的制造成本比鎳鎘電池高 40% 左右。當(dāng)考慮將它們用于大規(guī)模生產(chǎn)的消費(fèi)品中時(shí)，這是一個(gè)主要因素，其中任何額外成本都是一個(gè)主要問題。

發(fā)展中的技術(shù)：雖然鋰離子電池已經(jīng)問世多年，但仍被一些人認(rèn)為是不成熟的技術(shù)，因?yàn)樗且粋€(gè)非常發(fā)達(dá)的領(lǐng)域。就技術(shù)不會保持不變的事實(shí)而言，這可能是一個(gè)缺點(diǎn)。然而，隨著新的鋰離子技術(shù)一直在開發(fā)中，隨著更好的解決方案的出現(xiàn)，它也可能是一個(gè)優(yōu)勢。

雖然不一定是優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)，但可能值得一提的是，鋰離子電池應(yīng)存放在陰涼處，可以減緩鋰離子（和其他化學(xué)物質(zhì)）的老化過程。制造商建議儲存溫度在 15℃左右。此外，電池在存放期間應(yīng)部分充電。制造商通常建議充電水平在 40% 到 50% 左右。

鋰離子電池技術(shù)有很多明顯的優(yōu)勢。因此，該技術(shù)被廣泛使用，并且只會增加。了解其優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)或限制，可以最好地利用電池技術(shù)。