(1)普通锂离子电池的特点单体电池工作电压可达3.7V,是镍-镉电池、镍-氢电池的3倍,铅酸蓄电池的2倍;重量轻,比能量大,高达150W·h/kg,是镍氢电池的2倍,铅酸蓄电池的4倍,所以重量是相同能量的铅酸蓄电池的1/4~1/3;体积小,比能量高达到400W·h/L,体积是铅酸蓄电池的1/3~1/2。提供了更合理的结构以及更美观的外形设计条件、设计空间和可能性;循环寿命长,循环次数可达1000次。以容量保持60%计,电池组100%充放电循环次数可以达到600次以上,应用年限可达3~5年,寿命为铅酸蓄电池的2~3倍;自放电率低,每月不足5%;允许工作温度范围宽,低温性能好,锂离子电池可在一20~55℃之间工作;无记忆效应,因此每次充电前不必像镍-镉电池、镍-氢电池样需要放电,可以随时随地进行充电。电池充放电深度对电池的寿命影响较小,可以全充全放;无污染,锂电池中不存在有毒物质,所以被称为“绿色电池”,而铅酸蓄电池和镍-镉电池因为存在有害物质铅和镉,环境污染问题严重。
(3)锂铁电池的放电特性及寿命锂铁电池作为铁电池的一种,一直受到广泛的关注(也有人说锂铁电池其实就是锂离子电池的种)。下面以型号为STL18650的锂铁电池为例,具体介绍一下锂铁电池的放电特性及寿命。
STL.18650的锂铁电池(容量为1100mA·h)在不同的放电率时其放电特性如图2-27所示。最小的放电率是0.5C,最大的放电率是10C,五种不同的放电率形成一组放电曲线。
由图2-27可看出,无论哪一种放电率,其放电过程中电压都是很平坦的(即放电电压平稳基本保持不变),只有快到终止放电电压时,曲线才向下弯曲(放电量达到800m.A·h之后才出现向下弯曲)。在0.5~10C的放电率范围内,输出电压大部分在2.7~3.2V的范围内浮动,这说明该电池有很好的放电特性。
容量为1000mA·h的STL18650锂铁电池在不同温度条件下(-20~40℃)的放电曲线如图2-28所示。若在23℃时放电容量为100%,则在0℃时的放电容量降为78%,而在20℃时降至65%,在40℃放电时其放电容量略大于100%。由图2-28可看出,STL18650锂铁电池可以在-20℃下工作,但输出能量要下降35%左右。
STL18650锂铁电池的充放电循环寿命曲线如图2-29所示。其充放电循环的条件:以1C充电率充电,以2C放电率放电,历经570次充放电循环。从特性曲线可知,在经过570次充放电循环后,其放电容量不变,表示该电池有很长的寿命。
采用STL18650(1100mA·h)锂铁电池做过放电到零电压试验。试验条件:用0.5C充电率将1100mA·h的STL18650锂铁电池充满,再用1.0C放电率放电到电池电压为0。
将放到0的电池分两组,一组存放7天,另一组存放30天,存放到期后用0.5C充电率充满,然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的电池的差别试验的结果为:零电压存放7天后电池无泄漏,性能良好,容量为100%;存放30天后,电池无泄漏,性能良好,容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环,容量又恢复至1试验表明,该电池即使出现过放电(甚至到0V),并存放一定时间,电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。
