鋰電池今天比以往任何時候都更受歡迎。你會在手機、筆記型電腦、無繩電動工具，甚至電動汽車中找到它們。然而，僅僅因為所有這些電子產品都使用鋰電池，並不意味著它們使用相同類型的鋰電池。我們將仔細研究六種主要類型的鋰電池，揭示其優缺點，以及每種鋰電池的最佳應用。
什麼是鋰電池？
鋰電池依靠鋰離子，透過在電池的負極和正極之間，產生電勢差來儲存能量。一種稱為「隔膜」的絕緣層將電池的兩側分開，並阻擋電子，同時仍允許鋰離子通過。
在充電階段，鋰離子通過隔膜從電池的正極移動到負極。當你給電池放電時，離子會反向移動。
鋰離子的這種運動會導致前面提到的電位差。這種電位差稱為「電壓」。當你將電子設備連接到鋰電池時，被隔板阻擋的電子被迫通過你的設備，並為其供電。
鋰電池的 6 種主要類型是什麼？
不同類型的鋰電池依靠獨特的活性材料，和化學反應來儲存能量。每種類型的鋰電池都有其優點和缺點，以及最適合的應用。
不同的鋰電池類型得名於它們的活性材料。例如，我們將看到的第一種類型是磷酸鐵鋰電池，也稱為 LiFePO4，基於活性材料的化學符號。但是，許多人將名稱進一步縮短為簡單的 LFP。
#1。磷酸鐵鋰
磷酸鐵鋰 (LFP)電池使用磷酸鹽作為陰極材料，石墨碳電極作為陽極。LFP 電池具有較長的生命週期，具有良好的熱穩定性和電化學性能。
它們的用途是什麼：
LFP 電池的標稱電壓為 3.2 伏，因此將其中的四個串聯起來會產生 12.8 伏的電池。這使得磷酸鐵鋰電池成為替代鉛酸深循環電池，最常見的鋰電池類型。
好處：
磷酸鐵鋰電池有很多好處，使其成為需要大量電力的應用中最受歡迎的選擇之一。然而，主要好處是耐用性、長生命週期和安全性。
LFP 電池的生命 週期額定值通常為 2,000 次或更多。與鉛酸電池不同，放電深度對 LFP 電池的壽命影響很小。大多數 LFP 製造商將他們的電池評定為 80% 的放電深度，有些甚至允許 100% 放電而不損壞電池。
磷酸鐵鋰電池中使用的材料具有低電阻，使其具有固有的安全性和高度穩定性。熱失控閾值約為華氏 518 度(270℃)，這使得 LFP 電池成為最安全的鋰電池選擇之一，即使在充滿電的情況下也是如此。
缺點：
LFP 電池有一些缺點。首先是與其他鋰電池類型相比，它們的比能量相對較低。它們的性能在低溫下也會受到影響。結合低比能量和低溫下的性能降低意味著 LFP 電池可能不適合某些高啟動應用。
#2。鈷酸鋰
鈷酸鋰 (LCO) 電池比能量高，但比功率低。這意味著它們在高負載應用中表現不佳，但它們可以長時間提供電力。
它們的用途是什麼：
LCO 電池在行動電話、平板電腦、筆記型電腦和相機等，小型便攜式電子產品中很常見。然而，由於鈷的高成本和對安全性的擔憂，它們正在失去其他類型的鋰電池的受歡迎程度。
好處：
LCO 電池的主要優點是它們的高比能量。這使它們能夠在低負載應用下在相對較長的時間內提供電力。
缺點：
LCO 電池有一些明顯的缺點，導致它們近年來變得不那麼流行。首先，LCO 電池的壽命相對較短，通常在 500-1,000 次循環之間。此外，鈷相當昂貴。使用時間不長的昂貴電池並不划算。
LCO 電池還具有低熱穩定性，這會導致安全問題。此外，它們的低比功率限制了 LCO 電池在高負載應用中的性能。
#3。鋰錳氧化物
鋰錳氧化物 (LMO) 電池，使用鋰錳氧化物作為正極材料。這種化學物質創造了一種三維結構，可改善離子流動、降低內阻並增加電流處理能力，同時提高熱穩定性和安全性。
它們的用途是什麼：
LMO 電池常見於便攜式電動工具、醫療器械，以及一些混合動力和電動汽車中。
好處：
LMO 電池可快速充電並提供高比功率。例如，這意味著它們可以提供比 LCO 電池更高的電流。它們還提供比 LCO 電池更好的熱穩定性，這意味著它們可以在更高的溫度下安全運行。
LMO 電池的另一個好處是它們的靈活性。調整內部化學成分可以優化 LMO 電池以處理高負載應用或長壽命應用。
缺點：
LMO 電池的主要缺點是使用壽命短。通常，LMO 電池將持續 300-700 次充電循環，明顯少於其他鋰電池類型。
#4。鋰鎳錳鈷氧化物
鋰鎳錳鈷氧化物 (NMC) 電池結合了陰極中使用的三種主要元素的優點：鎳、錳和鈷。鎳本身俱有高比能量但不穩定。錳非常穩定，但比能低。將它們結合起來會產生具有高比能的穩定化學物質。
它們的用途：
與 LMO 電池類似，NMC 電池在電動工具以及電動自行車、踏板車和一些電動汽車的電子動力系統中很受歡迎。
好處：
與鈷基電池相比，NMC 電池的優勢包括高能量密度和更長的生命週期以及更低的成本。它們還具有比 LCO 電池更高的熱穩定性，從而使它們總體上更安全。
缺點：
NMC 電池的主要缺點是其電壓略低於鈷基電池。
#5。鋰鎳鈷鋁氧化物
鋰鎳鈷鋁氧化物 (NCA) 電池提供高比能量、良好的比功率和較長的生命週期。這意味著它們可以長時間提供相對較高的電流。
它們的用途：
NCA 電池在高負載應用中具有較長的電池壽命，因此在電動汽車市場上很受歡迎。具體來說，NCA 是特斯拉的首選電池。
好處：
NCA 電池的最大好處是高能量和不錯的使用壽命。
缺點：
使用 NCA 技術，電池不如大多數其他鋰技術安全，而且價格昂貴。
#6。鈦酸鋰
我們之前討論過的所有鋰電池類型，在正極材料的化學組成中，都是獨一無二的。鈦酸鋰 (LTO) 電池用鈦酸鋰代替陽極中的石墨，並使用 LMO 或 NMC 作為陰極化學物質。
結果是一種極其安全的電池，使用壽命長，充電速度比任何其他鋰電池類型都快。
它們的用途是什麼：
許多應用使用 LTO 電池。電動汽車和充電站、不間斷電源、風能和太陽能儲存、太陽能路燈、電信系統以及航空航太和軍事設備只是一些用例。
好處：
LTO 電池具有許多優點，包括快速充電、極寬的工作溫度、較長的使用壽命，以及由於其穩定性而帶來的卓越安全性。
缺點：
LTO 電池需要克服幾個重大障礙。它們提供低能量密度，這意味著與其他一些鋰技術相比，它儲存的能量相對於其重量而言較少。此外，它們非常昂貴。
所有類型的電池都使用鋰嗎？
不，並非所有電池都使用鋰電池。鋰電池相對較新，在取代現有電池技術方面越來越受歡迎。
電池，尤其是機動車的長期標準之一是鉛酸深循環電池。近年來，鋰在這個市場上迅速佔據一席之地，但由於前期成本較低，鉛酸仍然是燃氣動力汽車的主要選擇。
此外，商店中最常見的現成電池類型是鹼性電池。今天使用的大多數 AA 和 AAA 電池是鹼性電池，它們使用鋅和二氧化錳進行化學反應來儲存能量。
在可充電鋰電池普及之前，大多數可充電電池是鎳鎘 (NiCad)。鎳鎘電池使用氧化鎳氫氧化物和金屬鎘，作為電極材料。雖然尚未完全過時，但隨著鋰電池佔領可充電電池市場，鎳鎘電池正變得不那麼受歡迎。
最常見的鋰電池類型是什麼？
鈷酸鋰 (LCO) 電池用於手機、筆記型電腦、平板電腦、數位相機和許多其他面向消費者的設備。因此，它們是最常見的鋰電池類型也就不足為奇了。
為你的工作選擇合適的鋰電池
如你所見，有許多不同類型的鋰電池。每一種都有優缺點以及它們擅長的各種特定應用。你的應用、預算、安全容差和功率要求，將決定哪種鋰電池類型最適合你。
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