锂离子电池和锂电池的区别有哪些?

锂电池按照正负极使用的材料不同,通常分两大类 :

锂金属电池,也就是使用二氧化锰为正极材料,金属锂或其合金金属为负极材料的电池;锂离子电池,使用锂合金金属氧化物为正极材料,石墨为负极材料电池。

锂金属电池其性质不够稳定而且不能充电,所以不属于二次电池。对于新能源汽车来讲,我们平时说的锂电池,就是指锂离子电池。

我们来看看锂离子电池的工作原理,如下图:

锂离子电池主要由正极(含锂化合物),负极(碳素材料),电解液,隔膜四个部分组成:

电池充电时,正极上锂原子电离成锂离子和电子(脱嵌),锂离子经过电解液运动到负极,得到电子,被还原成锂原子嵌入到碳层的微孔中(插入);

电池放电时,嵌在负极碳层中的锂原子,失去电子(脱插)成为锂离子,通过电解液,又运动回正极(嵌入);

锂电池的充放电过程,也就是锂离子在正负极间不断嵌入和脱嵌的过程,同时伴随着等当量电子的嵌入和脱嵌。锂离子数量越多,充放电容量就越高。

再补充一下:

新能源汽车的动力电池可以分为二次电池(包括铅酸电池,镍镉电池,镍氢电池,锂电池)和燃料电池,如下图:

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锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis在1912年提出并研究,但由于锂金属化学特性非常活泼,使得锂金属制作及使用对环境要求很高,如容易引发爆炸等安全事故,因而锂金属电池很难被商业应用;

锂离子电池则是到1970年才有埃克森发明制作,由于锂离子电池制作材料可多样化、得以降低制作成本,同时经过多年的安全测试,终于在1991由索尼公司推出首款商用锂离子电池,由此革新了消费电子产品的面貌,并逐步应用到储能电源系统、邮电通讯的不间断电源、电动工具、军事装备、航空航天等新兴领域,尤其是电动汽车领域最为大家所熟悉。

你好,非常感谢你的提问。

我们通常口头上会讲锂电池,锂离子电池,其实都是讲的是锂离子电池。

不过请注意!锂离子电池和锂电池是有区别的。从字面上理解,锂电池顾名思义是锂单质,而锂离子电池是锂离子!所谓锂电池通常是锂单质作正,而负极通常是二氧化锰。这种电池无法进行二次充电,所以利用率不是很高。

重点讲一下锂离子电池,锂离子电池,目前有很多种里合金化合物提供锂离子,比如磷酸铁锂,钴酸锂,锰酸锂等等。目前更多的镍钴锰酸锂作三元材料充当正极活性物质,其能力密度高,循环性能好等优点。锂离子电池可以充放电循环,所以被广泛利用。

锂离子电池充放电原理大概讲一下,充电时,锂离子电池由正极活性物质脱嵌经过电解液隔膜到达负极镶嵌入石墨晶体格,放电则锂离子从负极石墨脱嵌经隔膜电解液回到正极,如此循环,所以锂离子电池也叫作“摇椅电池”。

所以讲这么多,锂离子电池和锂电池最根本的区别就是能否二次充电。

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首先,从定义上讲:

锂电池,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

这两者的区别主要在于阳极材料的选择上,锂电池(锂原电池或者锂金属电池)使用锂金属或者锂合金为阳极,而锂离子电池主要选择的是石墨类材料。

说说历史的发展:

1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。并且容易产生锂枝晶,存在刺穿隔膜造成短路从而导致起火的安全事故。所以,并没有得到大规模的使用。

锂离子电池1991年由Sony公司实现商业化应用,目前主要的正极材料有钴酸锂,锰酸锂,三元材料,磷酸铁锂等,负极材料有石墨类、钛酸锂等。目前广泛使用在各种消费类电子产品如手机、相机,笔记本电脑等,电动工具,未来是电动汽车动力源的重要选择之一。

写在最后,非常有意思的一点是,锂金属电池目前又在学术界掀起了一股研究热潮,之前的安全性问题在实验室已经有一些解决方案了,貌似这种电池又要起死回生了?让我们拭目以待!

锂电池与锂离子电池最大的区别在于其充放电原理不同,锂电池确切来说应该是锂金属电池,最早锂金属电池是一次性电池,即不可循环充放,一般来说是以二氧化锰MnO2为正极,以金属锂Li为负极,使用非水电解质溶液,发生一次放电:Li+MnO2=LiMnO2,但是由于金属锂性质极其活泼,遇水极易发生起火爆炸,安全性存在巨大隐患,从而限制了其使用。

而锂离子电池是以钴酸锂,锰酸锂,镍钴锰酸锂,磷酸铁锂等金属氧化物为正极,以石墨为负极,使用有机电解液,并且可以循环充放电的二次电池,其原理是充放电过程中产生锂离子Li+,在正负极中嵌入或者脱出以及电解液之间进行移动产生电荷转移,外电路发生电子的传导,从而产生电流。通过外电路的充电,可以对锂离子电池循环多次使用,这也是其重要区别,另外,安全性上也远比锂电池好的多,因而得到广泛使用。比如,手机,笔记本,充电宝以及电动自行车,电动汽车都使用锂离子电池。

锂电池可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,通常人们俗称其为锂电池。

可以说,我们平常叫的锂电池,就是指锂离子电池。

2022-01-07

2022-01-07