6种主要锂电池的指南

今天锂电池比以往任何时候都更受欢迎。你会在手机、笔记本电脑、无绳电动工具甚至电动汽车中发现它们。然而，仅仅因为这些电子产品都使用锂电池，并不意味着它们使用相同类型的锂电池。我们将仔细看看六种主要类型的锂电池的优缺点，以及每种电池的最佳应用。

锂电池有6种主要类型。

什么是锂电池？

锂电池依靠锂离子通过在电池的负极和正极之间产生电势差来储存能量。一种叫做“隔板”的绝缘层将电池分成两面并且阻挡电子，同时仍然允许锂离子通过。

在充电阶段，锂离子通过隔膜从电池的正极移动到负极。当你给电池放电时，离子向相反的方向移动。

锂离子的这种运动导致了前面提到的电势差。这种电势差被称为“电压。“当你将电子设备连接到锂电池时，被隔板阻挡的电子被迫穿过你的设备并为其供电。

锂电池的6种主要类型是什么？

不同类型的锂电池依靠独特的活性物质和化学反应来储存能量。每种类型的锂电池都有其优点和缺点，以及最适合的应用。

不同类型的锂电池因其活性材料而得名。例如，我们将研究的第一种类型是磷酸铁锂电池，也称为LiFePO4，基于活性材料的化学符号。然而，许多人把名字进一步简化成简单的LFP。

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#1.磷酸铁锂

磷酸铁锂(LFP)电池使用磷酸盐作为阴极材料，石墨碳电极作为阳极。LFP电池具有长的寿命周期，良好的热稳定性和电化学性能。

它们的用途是什么:

LFP电池的标称电压为3.2伏，因此将四个电池串联起来就可以得到一个12.8伏的电池。这使得LFP电池成为取代铅酸深循环电池的最常见的锂电池类型。

好处:

磷酸铁锂电池有很多好处，使其成为需要大量电能的应用中最受欢迎的选择之一。然而，主要的好处是耐用性、长寿命周期和安全性。

LFP电池通常有一个生命周期额定2000次循环或更多。与铅酸电池不同，放电深度对LFP电池的寿命影响极小。大多数LFP制造商将其电池的放电深度定为80%，有些甚至允许100%放电而不损坏电池。

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蜻蜓能源磷酸铁锂电池可以100%放电而不会损坏。

磷酸铁锂电池中使用的材料具有低电阻，使其内在安全且高度稳定。这热逸溃阈值约为518华氏度，使LFP电池成为最安全的锂电池选择之一，即使在充满电的情况下。

缺点:

LFP电池有一些缺点。首先，与其他类型的锂电池相比，它们的比能量相对较低。低温也会影响它们的性能。低比能和低温下性能下降的结合意味着LFP电池可能不太适合一些高启动应用。

#2.锂钴氧化物

锂钴氧化物(LCO)电池比能量高，但比功率低。这意味着它们在高负载应用中表现不佳，但可以长期供电。

它们的用途是什么:

LCO电池在手机、平板电脑、笔记本电脑和相机等小型便携式电子产品中很常见。然而，由于钴的高成本和对安全的担忧，它们正在失去对其他类型锂电池的欢迎。

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笔记本电脑和其他便携式电子设备通常使用LCO电池。

好处:

LCO电池的主要优点是其高比能量。这允许它们在低负载应用下在相对长的时间内输送功率。

缺点:

LCO电池具有一些显著的缺点，导致它们近年来变得不太受欢迎。首先，LCO电池的寿命相对较短，通常在500-1000次循环之间。此外，钴相当昂贵。用不了多久的贵电池不划算。

LCO电池还具有低的热稳定性，这导致了安全问题。此外，它们的低比功率限制了LCO电池在高负载应用中的性能。

#3.锂锰氧化物

锂锰氧化物(LMO)电池使用锂锰氧化物作为阴极材料。这种化学作用创造了一种三维结构，可以改善离子流动，降低内阻，增加电流处理能力，同时提高热稳定性和安全性。

它们的用途是什么:

LMO电池常见于便携式电动工具、医疗器械以及一些混合动力和电动汽车。

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无线电动工具通常使用锂锰氧化物电池。

好处:

LMO电池充电速度快，比功率高。例如，这意味着它们可以提供比LCO电池更高的电流。它们还提供了比LCO电池更好的热稳定性，这意味着它们可以在更高的温度下安全运行。

LMO电池的另一个好处是其灵活性。调整内部化学成分可以优化LMO电池，以应对高负载应用或长寿命应用。

缺点:

LMO电池的主要缺点是寿命短。通常情况下，LMO电池将持续300-700次充电周期，明显少于其他类型的锂电池。

#4.锂镍锰钴氧化物

锂镍锰钴氧化物(NMC)电池结合了阴极使用的三种主要元素的优点:镍、锰和钴。镍本身具有高比能，但不稳定。锰非常稳定，但比能低。将它们结合起来会产生具有高比能的稳定化学。

什么T嘿用于:

与LMO电池类似，NMC电池在电动工具以及电动自行车、踏板车和一些电动汽车的电子动力系统中很受欢迎。

好处:

NMC电池的优势包括高能量密度和更长的生命周期，成本低于钴基电池。它们还具有比LCO电池更高的热稳定性，使它们总体上更安全。

缺点:

NMC电池的主要缺点是它们的电压比钴基电池稍低。

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像特斯拉这样的电动汽车通常使用NMC和NCA的锂电池。

#5.锂镍钴铝氧化物

锂镍钴铝氧化物(NCA)电池提供高比能量和体面的比功率以及长的生命周期。这意味着它们可以长时间提供相对较高的电流量。

他们是什么关于用于:

NCA电池能够在高负载应用中使用较长的电池寿命，因此在电动汽车市场上很受欢迎。具体来说，NCA是特斯拉的首选电池。

好处:

NCA电池的最大好处是高能量和体面的寿命。

缺点:

采用NCA技术的电池不如其他大多数锂技术安全，相比之下也很昂贵。

#6.钛酸锂

我们之前讨论的所有锂电池类型在阴极材料的化学组成上都是独一无二的。钛酸锂(LTO)电池用钛酸锂代替阳极中的石墨，并使用LMO或NMC作为阴极化学物质。

其结果是一种极其安全、寿命长的电池，充电速度比任何其他类型的锂电池都快。

它们的用途是什么:

许多应用使用LTO电池。电动汽车和充电站、不间断电源、风能和太阳能存储、太阳能路灯、电信系统以及航空航天和军事设备只是其中的一些用例。

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钛酸锂电池提供极宽的工作温度，使其适用于航空航天应用。

好处:

LTO电池提供了许多好处，包括快速充电，极宽的工作温度，长寿命，以及由于其稳定性而带来的极好的安全性。

缺点:

LTO电池公司需要克服几个重大障碍。它们提供低能量密度，这意味着与其他一些锂技术相比，它储存的能量相对于其重量更低。此外，它们非常昂贵。

所有类型的电池都使用锂吗？

不，不是所有的电池都用锂。锂电池相对较新，在替代现有电池技术方面越来越受欢迎。

电池的长期标准之一，尤其是在机动车辆中，是铅酸深循环电池。近年来，锂在这一市场迅速占据了一席之地，但由于前期成本较低，铅酸仍是燃气汽车的首选。

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长期以来，铅酸电池一直是以气体为动力的机动车辆的启动标准。

此外，商店里最常见的现成电池是碱性电池。今天使用的大多数AA和AAA电池是碱性电池，使用锌和二氧化锰进行化学反应来储存能量。

在可充电锂电池普及之前，大多数可充电电池是镍镉电池(NiCad)。镍镉电池使用氢氧化镍和金属镉作为电极材料。虽然镍镉电池还没有完全过时，但随着锂电池占领充电电池市场，它也变得不那么受欢迎了。

最常见的锂电池类型是什么？

锂钴氧化物(LCO)电池用于手机、笔记本电脑、平板电脑、数码相机和许多其他面向消费者的设备。因此，它们是最常见的锂电池也就不足为奇了。

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锂钴氧化物是最常见的锂电池类型，因为它存在于我们的电子设备中。

为您的工作选择合适的锂电池

正如你所看到的，有许多不同类型的锂电池。每一个都有优缺点和他们擅长的各种具体应用。您的应用、预算、安全容差和功率要求将决定哪种锂电池最适合您。