在所有元素中,鋰具有最負(fù)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位(-3.045V vs. SHE,即相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極為-3.045V),且鋰原子得失1mol電子所需的質(zhì)量最輕(原子量為6.94g/mol,密度為0.53g/cm3)。鋰的理論比容量可達(dá)到3860Ah/kg,而鋅和鉛分別只有820Ah/kg和260Ah/kg。因此,以鋰作為負(fù)極的電池具有電壓高和理論能量密度高等特點(diǎn)。鋰電池的研究歷史可以追溯到20世紀(jì)50年,一次鋰電池于70年進(jìn)入實(shí)用化,bao括Li/MnO2電池、Li/SO2電池、Li/SOCl2電池和Li/(CF)n電池等。為了實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)性,人們開始研究鋰二次電池。

Stanford大學(xué)團(tuán)隊(duì)于1970年研究嵌入化學(xué)反應(yīng),采用TiS2作為正極,以鋰作為負(fù)極,制成了嵌入式正極材料鋰二次電池[2],由于鋰的枝晶問題影響電池安全,以加拿大Moli公司1990年電池產(chǎn)品發(fā)生安全事故為標(biāo)志,以鋰為負(fù)極的二次電池技術(shù)研究進(jìn)入低潮,之后即進(jìn)入鋰離子電池時(shí)。Armand等于1977年報(bào)道了鋰石墨插層化合物等[3],至1980年基本形成了嵌入化合物作為鋰離子電池電極的概念[4],同年,Good enough等合成出層狀嵌入化合物L(fēng)iMO2(M=Co,Ni,Mn),并且發(fā)現(xiàn)其中的鋰離子可逆的脫嵌和嵌入[5],鈷酸鋰成為鋰離子電池的{dy}正極材料。1990年,日本公司開發(fā)出個(gè)商業(yè)化的鋰離子電池[6],全球開始興起了鋰離子電池研究的熱潮。
鋰離子電池工作原理見圖5。電池負(fù)極一般是碳素材料,正極是含鋰的過渡氧化物L(fēng)iCoO2或LiMn2O4,LiFePO4等,電解質(zhì)是鋰鹽的有機(jī)溶液或聚合物。充電時(shí),正極中的鋰離子脫離LiCoO2或LiMn2O4晶體,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入碳材料負(fù)極;放電時(shí)則相反。用LiCoO2作正極活性物質(zhì)的鋰離子電池反應(yīng)為:
放電時(shí):Li1-xCoO2+LixC6→LiCoO2+6C;
充電時(shí):LiCoO2+6C→Li1-xCoO2+LixC6。
鋰離子電池具有工作電壓高、重量輕、體積小、無記憶效應(yīng)、自放電率低、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、筆記本電腦、PDA等移動(dòng)終端產(chǎn)品。純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的容量決定了車輛的續(xù)航能力,大電流放電能力決定車輛加速能力,因此,高比能量和大功率鋰離子電池成為選的電動(dòng)汽車電池
鋰電池沒有使用完可以充電,當(dāng)相機(jī)提示電池不足,就可以充電了,其壽命主要是取決于充電次數(shù),一般600次左右。鋰電池由于內(nèi)阻極小,不能用短路的辦法放電(即使普通5號(hào)鎳氫充電電池放電也要串一只十幾歐姆小電阻),否則,強(qiáng)大短路放電電流,極有可能使電池嚴(yán)重發(fā)熱、電極燒壞,致使電池報(bào)廢(充不進(jìn)電)!

現(xiàn)在數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦等使用的鋰離子電池都采用智能充電,說明書都有提示,一般3-5小時(shí)(時(shí)間不一)充滿電自動(dòng)停止,沒有必要象有些人誤導(dǎo)什么前幾次每一次要充十幾個(gè)小時(shí),而且充電以前要放凈電!這是不正確的說法?。。。。。?!
鋰電池、鎳氫充電電池等充滿點(diǎn)后,在充滿電后,其空載情況(不工作)下,一般要比標(biāo)稱電壓高15%--20%左右,這是正?,F(xiàn)象,隨著充電次數(shù)增加,幾百次以后,逐步降低,充電時(shí)間也變短,直至電池老化,充不進(jìn)電了,即電池報(bào)廢。
I50是3.7V鋰電池,充滿電,在空載情況下,用萬用電表測量電壓應(yīng)該在4.2V-4.5V左右,就好比剛買的1.5V新電池,應(yīng)大于1.5V,在1.6V左右。如果I50是3.7V鋰電池充滿電用萬用電表測量電壓才3.7V或小于3.7V,將電池裝入設(shè)備(如數(shù)碼相機(jī)),滿載(電路工作)后,電壓急劇下降,致使設(shè)備不能工作,其實(shí)電池已經(jīng)沒有電了!
看好鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈未來二年的長期投資機(jī)會(huì)。百瑞贏預(yù)計(jì),2017H2-2018年鋰電池與材料產(chǎn)業(yè)鏈已具備趨勢投資機(jī)會(huì)。新能源車銷量下半年季節(jié)性旺季,疊加2018年銷量增速有望好于2017年;2018年國家補(bǔ)貼不降利好鋰電池與材料環(huán)節(jié)價(jià)格與盈利回升。

看好新能源車全年銷量較快增長,帶動(dòng)動(dòng)力電池出貨量與需求增長,預(yù)計(jì)2017/18年新能源車銷量增速38%/57%。
暢銷車型將繼續(xù)拉動(dòng)鋰電池與材料龍頭公司出貨量增長。根據(jù)乘聯(lián)會(huì)統(tǒng)計(jì),知豆D2和北汽EC系列車型6月分別銷售4,714和2,563輛,1~6月分別累計(jì)銷售18,693輛和17,939輛,累計(jì)銷量位居行業(yè)前二,有利于繼續(xù)拉動(dòng)配套的多氟多、波士頓、國軒高科、孚能科技等電池廠商出貨量。預(yù)計(jì)2017年部分暢銷車型將集中由北汽、江淮、吉利、比亞迪、上汽等車企生產(chǎn),看好暢銷車型繼續(xù)拉動(dòng)配套國軒高科、寧德時(shí)、滄州明珠等配套的鋰電池與材料龍頭公司出貨量增長,提升市場份額與業(yè)績。