人们喜欢做锂离子电池的10个原因|二氧化锰锂电池|氧化钴锂电池|氧化镍锰钴锂电池|氧化镍钴锂电池

锂电池有很多种类。

然而，并不是所有的锂电池都是一样的。不同的锂电池有不同的化学成分，每一种都有自己的特点和要求。它们都有各自的优点和缺点，所以让我们来看看它们是如何相互比较的。

锂离子电池(Li-ion)

锂离子电池是消费电子产品中最受欢迎的锂电池如手机、电脑、电动工具和其他类似设备。锂离子电池也是最环保的类型锂电池。他们有最好的能量重量比，也是能量密度最大的细胞之一这意味着它们可以在一个小空间内储存大量的能量。

锂离子电池，取决于具体的种类，是相当安全的电池，至少在与其他类型的比较锂电池。大多数锂离子电池都不会自发工作燃烧如果它们被穿透或严重损坏，但这种情况已经发生在某些种类的锂离子上，并且在过去的许多场合都有记录。锂电池发生火灾的可能性总是存在的，尽管它通常是由粗心大意或滥用锂电池引起的。这种粗心大意的一个典型例子是锂离子电池短路。

与其他类型的电池相比，锂离子电池的循环寿命也相对较长。最短的被认证为大约300次循环，直到达到初始充电容量的70- 80%，而最长的被认证为超过1000次循环，直到达到初始充电容量的100%。当然，有一些技术可以用来增加锂电池的循环次数。然而，仅根据制造商的评估，与我们接下来要讨论的其他两种主要化学试剂相比，锂离子电池在循环寿命方面处于中等水平。

在为任何项目选择组件时，成本总是一个重要的考虑因素。当谈到锂电池的成本，锂离子电池是在包的中心(你可能已经注意到锂离子有点像“金发女孩”化学，因为它正好落在许多这些参数的中间)。有价格较低的化学家(RC Lipo)，也有价格较高的化学家(磷酸铁锂)，这使得传统锂电池在性能方面大致处于定价区间的中间位置。

锂电池的可用性是它真正出现的地方。事实上，这是最常用的锂电池化学成分，这意味着它也是最容易获得的各种尺寸、形状、容量和化学修饰，每一种都对电池的性能有不同的影响。18650圆柱形电池，我们在上一篇文章中讨论过，是其中最最流行和最简单的处理锂离子电池类型因为它的大小和形状。

市面上有几十种质量优良的顶级品牌18650锂离子电池，也有数百种不同的非品牌和通用18650锂离子电池。因为18650电池被广泛应用于原始设备制造商(OEM)的产品中从电动汽车到电力工具，它们是根据各种各样的需求创建的。

你可以找到便宜，低功耗的18650锂离子电池，如三星ICR18650-26F电池，它是简单，低功耗项目的理想选择，或者你可以找到疯狂的强大的索尼US18650VTC5锂离子电池，具有相同的近似容量更便宜、更低功耗的三星ICR18650-26F电池，但可以提供超过600%的电量!

任何使用高容量18650的人锂电池顺便说一下，通用电气欠电动工具行业一个巨大的感激之情。他们是最早呼吁生产更大容量圆柱形锂离子电池的企业之一，这促使电池行业开始开发新的、容量更大、功率更大的电池。今天，由于电钻的发明，你可以买到锂离子电池电池的电量相当可观装进你拇指大小的包裹里。

很难预测哪些项目将从锂离子电池的使用中受益最大，这主要是因为各种锂离子电池的规格和特性差异很大。然而，如果你的项目受到空间和重量的限制，以及有中等到高的功率要求，锂离子电池可能是一个适合你的选择。

典型的锂离子电池的标称电压范围为3.6 V至3.7 V，其设计工作电压范围为2.5 V至4.2 V。尽管事实上，锂离子电池通常在这个电压范围内额定最大容量(即充电到4.2 V，然后放电到2.5 V)，建议避免定期将锂离子电池消耗到2.5 V。

他们有能力处理它，但它缩短了他们的预期寿命。的大多数锂离子电池管理系统(BMS)在每个电池约2.7 V - 2.9 V电压时关闭放电。此外，放电电流小于2.5 V会对电池造成不可逆的损伤，导致电池失去容量和维持其额定放电电流的能力。

某些锂离子化学试剂已经可以在市场上买到，根据化学性质的不同，它们可以充电到4.3 V - 4.4 V的电压。然而，这仍然是异常现象，而锂离子居多千万不要给电池充电到4.2伏以上。在使用设备之前，请务必参阅制造商的最大额定充电电压指南。过度充电不仅会缩短锂离子电池的预期寿命，而且可能是危险的。

有各种不同的锂离子化学家可用，所有这些都包括在更广泛的锂离子电池类别中。它们都有极相似或相同的阳极(负极端)材料，但它们都有不同的阴极(正极端)材料。下面将提到各种锂离子化学家。

二氧化锰锂(化合物- LiMn2O4或锂锰)

LiMn2O4这个术语来自于这种电池阴极中锰基质结构的使用。事实上，它是最早的商业锂离子化学家之一，在20世纪70年代末和80年代初被开发出来。LiMn2O4能够在短时间内处理合理的高功率，同时也表现出优异的性能热稳定性．因此，它被认为是最安全的锂离子化学物质之一，因为需要更高的温度才能触发热失控。

也可以对LiMn2O4进行改性它们产生这样的细胞要么更强大，要么以牺牲前者为代价。LiMn2O4的缺点是它的循环寿命比其他锂离子化学物质要短，这是一个缺点。LG 18650 HB2是一个LiMn2O4电池，作为一个例子。

锂钴氧化物(含锂和钴的化合物，LiCoO2，锂钴或锂钴)

LiCoO2与LiMn2O4几乎同时被制造出来，是第一批商业上可获得的锂电池之一。这也是第一个商业上可用的锂电池。它的阴极采用多层钴结构。LiCoO2以其低廉的成本和大容量而闻名，尽管它通常具有较低的电流额定值和较短的循环寿命半导体材料．与其他锂离子化学物质相比，它的热失控温度更低，因此比其他锂离子化学物质更不安全。

LiCoO2也是RC脂电池的组成部分，这种电池更危险。在RC脂肪电池，化学变化，以创建一个相当强大的电池，可以承受非常高的放电电流延长一段时间．动力的增强是以牺牲安全性、重量和循环寿命为代价的。

锂镍锰钴氧化物(化合物LiNiMnCoO2或NMC)

LiNiMnCoO2是相对的目前处于早期阶段的新型化合物的研究。虽然许多早期的锂离子化学试剂都有缺点，但NMC实现了在改进这些缺点的同时仍然保持其优点的罕见组合。LiCoO2和LiMn2O4化学家的许多优点都是NMC共有的。通过将钴和锰结合，然后添加镍作为最终成分，NMC电池显示出相当高的功率、容量和安全性。

通过改变阴极中钴、锰和镍的比例，以及在阴极和阳极中添加额外的微量元素，NMC电池可以在几乎所有测量类别中获得更好的性能。其他锂电池与NMC相比，NMC在某些领域的综合性能更高，但NMC在当今任何锂电池化学领域的综合性能统计数据中都是最好的。

因此，NMS是一种奇妙的“全能”化合物。它可能在任何一个领域都没有最好的表现，但在平均基础上，它确实有一些最好的综合性能。NMC单元的一个例子是三星INR18650-25R，设计为高功率和中等容量，同时保持小尺寸。

锂镍钴铝氧化物(化合物LiNiCoAlO2, NCA，或NCR)

LiNiCoAlO2的化学性质与NMC锂电池极为相似，不同之处在于阴极中的铝取代了锰。由于包含铝，NCA电池能够达到任何锂离子化学可用的最大容量。与大多数其他化学物质相比，其缺点包括循环寿命和功率输出的小减少。NCA细胞就是这种细胞的一个例子。

松下NCR18650B特斯拉早期的大部分电动汽车都使用锂电池如果不是全部的话。

NCA和NMC一样，是一个高度是锂离子电池未来发展的重要化学试剂．它非常适合应用程序需要很高的容量和能量密度。这也是特斯拉选择将其用于电动汽车的原因之一。NCA擅长将最大的能量压缩到最短的空间中。在某些情况下，减少的亲属电池电量可以通过使用更大的电池进行补偿。

然而，正在进行的研究和不断的进步正在帮助提高这种电池的功率，使其成为NMC的可行替代品锂电池在性能方面。