二次电池放电原理

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精选答案

锂离子电池是一种二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间来回移动来工作。在充放电过程中，Li＋在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li＋从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为正极材料，是现代高性能电池的代表。

锂离子电池的种类：【据电解质材料不同】分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。锂离子电池以其正极材料命名，根据正极材料的不同，锂离子电池包括更多的类型，在此不一一列举。下面以磷酸铁锂电池为例：

优点：

A. 超长寿命，锂离子电池的循环寿命可以达到两千次以上、使用寿命可以达到7~8年，远高于长寿命的铅酸二次电池。

B. 快速充电，1C充电30分钟容量可以达到标称容量的80%以上，磷酸铁锂电池可以达到10分钟充电到标称容量的90%。

C. 耐高温，锰酸锂和钴酸锂电池的电热峰值可达200℃左右，而磷酸铁锂达到了350℃—500℃。

D. 工作电压高，单体电池的工作电压高达3.7-3.8V（磷酸铁锂的是3.2V），是Ni-Cd、Ni-MH电池的3倍。

E. 无记忆效应，可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。锂离子电池无此现象，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电。

F. 体积比能量、质量比能量高，能达到的实际质量比能量为555Wh/kg左右，即材料能达到150mAh/g以上的比容量（3--4倍于Ni-Cd，2--3倍于Ni-MH），已接近于其理论值的约88%。同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是铅酸电池体积的2/3，重量是铅酸电池的1/3。

G. 自放电小，室温下充满电的锂离子电池储存1个月后的自放电率为2%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni-MH的30-35%。

H. 工作温度范围宽,工作温度约在-25～+45℃，随着电解质和正极材料的改进，尚可拓到-40～70℃。

I.没有环境污染，绿色环保电池的佼佼者，而残留容量的测试又比较方便，无需维修。

缺点：

A. 衰老，与其它充电电池不同，锂离子电池的容量会缓慢衰退，与使用次数无关，而与温度有关。可能的机制是内阻逐渐升高，所以，在工作电流高的电子产品更容易体现。

B. 不耐受过度充电、过度放电和大电流放电，因此需要保护电路、排气孔等多重保护机制。

钠离子电池实际上是一种浓差电池，正负极由两种不同的钠离子嵌入化合物组成。充电时，Na＋从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，负极处于富钠态，正极处于贫钠态，同时电子的补偿电荷经外电路供给到正极，保证正负极电荷平衡。放电时则相反，Na＋从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富钠态。

C. 电池成本较高。主要表现在LiCoO2的价格高（Co的资源较少），电解质体系提纯困难。

优点：

A.原料资源丰富，成本低廉，分布广泛；

B.有相对稳定的电化学性能，使用更加安全；

C.能利用分解电势更低的电解质溶剂及电解质盐，电解质的选择范围更宽。

缺点：

A.不可逆容量损失较大；

B.大电流充放电时的性能不够理想；

C.储能容量偏低；

D.容量保持率低。

其他回答

我是大会计

充电电池的充放电循环可达数千次到上万次，故其相对干电池而言更经济实用。

二次电池的自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言，自放电主要受制造工艺，材料，储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言，电池储存温度越低，自放电率也越低，但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用，BYD常规电池要求储存温度范围为-20~45。电池充满电开路搁置一段时间后，一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后，在温度为20度湿度为65%条件下，开路搁置28天，0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。

与其它充电电池系统相比，含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低，在25度温度下大约为10%/月。