鋰離子電池有哪些優(yōu)缺點

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相比，它們提供了一些明顯的優(yōu)勢和改進。

然而，與所有技術一樣，鋰離子電池也有其優(yōu)點和缺點。

要充分利用鋰離子電池技術，不僅要了解其優(yōu)勢，還要了解該技術的局限性或劣勢。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的飛速發(fā)展，缺點正在得到解決，整體技術正在得到改進。

像這樣的移動電源基于鋰離子技術

鋰離子電池優(yōu)勢

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

鋰離子技術的優(yōu)勢意味著這些電池的應用越來越多，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的主要優(yōu)勢之一。由于手機等電子設備需要在兩次充電之間運行更長時間，同時仍然消耗更多電力，因此總是需要能量密度更高的電池。除此之外，還有從電動工具到電動汽車的許多動力應用。鋰離子電池提供更高的功率密度是一個明顯的優(yōu)勢。電動汽車還需要具有高能量密度的電池技術。

自放電：許多可充電電池的一個問題是自放電率。鋰離子電池的自放電率遠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 小時內(nèi)約為 5%，但隨后會降至每月 1% 或 2% 左右。

低維護：鋰離子電池的一個主要優(yōu)點是它們不需要維護來確保其性能。

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。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程序。

同樣，鉛酸電池需要維護，有些需要定期補充電池酸。

幸運的是，鋰離子電池的優(yōu)點之一是不需要主動維護。

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

負載特性：鋰離子電池或電池的負載特性相當好。它們在使用最后一次充電時下降之前為每個電池提供合理恒定的 3.6V電壓。

無需啟動：某些可充電電池在首次充電時需要啟動。鋰離子電池的一個優(yōu)點是不需要這樣做，它們可以運行并隨時可用。

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用于所需的特定應用。某些形式的鋰離子電池提供高電流密度，是消費類移動電子設備的理想選擇。其他的能夠提供更高的電流水平，是電動工具和電動汽車的理想選擇。

對于某些應用，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，單個電池可能足以滿足許多應用。大多數(shù)手機使用單個電池。

其他應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計或電氣應用。

用于為電動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域，從低功率應用（例如包含在小型、低功率電子設計中）到更大和更高電流的應用（例如用于電動汽車電池或電池）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

就像使用任何技術一樣，有一些缺點需要與優(yōu)點相平衡。

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

了解缺點意味著設計中通?？梢园兺ǚ椒ㄒ詼p少缺點的影響。

鋰離子電池的缺點包括：

需要保護：鋰離子電池和電池不像其他一些可充電技術那樣健壯。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，鋰離子電池的一個缺點是它們需要結(jié)合保護電路以確保它們保持在其安全操作范圍內(nèi)。

幸運的是，使用現(xiàn)代集成電路技術，這可以相對容易地集成到電池中，或者如果電池不可互換，則可以集成到設備中。電池管理電路的結(jié)合使鋰離子電池無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)置的保護電路可監(jiān)控其運行的多個方面。保護電路在充電期間限制每個電池的峰值電壓，因為過高的電壓會損壞電池。它們通常串聯(lián)充電，因為電池通常只有一個連接，因此由于不同的電池可能需要不同的充電水平，因此一個電池可能會遇到高于所需電壓的電壓。

此外，保護電路可防止電池電壓在放電時下降過低。如果一個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。

保護電路的另一個方面是監(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，有些確實會變得有點熱。

用于為 DSLR 相機供電的典型鋰離子電池

老化：消費電子產(chǎn)品的主要鋰離子電池缺點之一是鋰離子電池會老化。這不僅取決于時間或日歷，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)。隨著鋰離子技術的發(fā)展，這個數(shù)字正在增加，但一段時間后可能需要更換電池，如果將它們嵌入設備中，這可能會成為問題。

鋰離子電池無論是否使用都會老化。盡管使用了容量減少，但還有一個與時間相關的因素。

當需要存儲典型的消費類鈷酸鋰、LCO 電池或電池時，應將其部分充電 - 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，這可能會不時發(fā)生變化。但是電池的數(shù)量可能會受到限制。任何單獨攜帶的鋰離子電池都必須通過保護蓋等進行短路保護。對于一些大型鋰離子電池，例如用于大型移動電源的鋰離子電池，這一點尤為重要。

飛行前需要檢查是否可以攜帶大型移動電源?？杀氖牵笇Р⒉豢偸翘貏e清楚。

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

發(fā)展中的技術：雖然鋰離子電池已經(jīng)問世多年，但仍被一些人認為是不成熟的技術，因為它是一個非常發(fā)達的領域。就技術不會保持不變的事實而言，這可能是一個缺點。然而，隨著新的鋰離子技術一直在開發(fā)中，隨著更好的解決方案的出現(xiàn)，它也可能是一個優(yōu)勢。

雖然不一定是優(yōu)點或缺點，但可能值得一提的是，鋰離子電池應存放在陰涼處，可以減緩鋰離子（和其他化學物質(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。

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