哪個研究所鋰電池做的好[朗讀]

「鋰電池」，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由gilbertn.lewis提出並研究。20世紀70年代時，m.s.whittingham提出並開始研究鋰離子電池。由於鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發展，現在鋰電池已經成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰，並且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優於鋰離子電池。由於其自身的高技術要求限制，現在只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。
鋰電池最早期應用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩等優點，使得植入人體的起搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池一般有高於3.0伏的標稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用於計算器，數位相機、手錶中。
為了開發出性能更優異的品種，人們對各種材料進行了研究，從而製造出前所未有的產品。
1992年sony成功開發鋰離子電池。它的實用化，使人們的行動電話、筆記本、計算器等攜帶型電子設備的重量和體積大大減小。
1、1970年代埃克森的m.s.whittingham採用硫化鈦作為正極材料，金屬鋰作為負極材料，製成首個鋰電池。
2、1980年，j.goodenough發現鈷酸鋰可以作為鋰離子電池正極材料。
3、1982年伊利諾伊理工大學(theillinoisinstituteoftechnology)的r.r.agarwal和j.r.selman發現鋰離子具有嵌入石墨的特性，此過程是快速的，並且可逆。與此同時，採用金屬鋰製成的鋰電池，其安全隱患備受關注，因此人們嘗試利用鋰離子嵌入石墨的特性製作充電電池。首個可用的鋰離子石墨電極由貝爾實驗室試製成功。
4、1983年m.thackeray、j.goodenough等人發現錳尖晶石是優良的正極材料，具有低價、穩定和優良的導電、導鋰性能。其分解溫度高，且氧化性遠低於鈷酸鋰，即使出現短路、過充電，也能夠避免了燃燒、爆炸的危險。
5、1989年，a.manthiram和j.goodenough發現採用聚合陰離子的正極將產生更高的電壓。
6、1991年索尼公司發布首個商用鋰離子電池。隨後，鋰離子電池革新了消費電子產品的面貌。
7、1996年padhi和goodenough發現具有橄欖石結構的磷酸鹽，如磷酸鋰鐵(lifepo4)，比傳統的正極材料更具優越性，因此已成為當前主流的正極材料。
隨著數碼產品如手機、筆記本電腦等產品的廣泛使用，鋰離子電池以優異的性能在這類產品中得到廣泛應用，並在逐步向其他產品應用領域發展。1998年，天津電源研究所開始商業化生產鋰離子電池。習慣上，人們把鋰離子電池也稱為鋰電池，但這兩種電池是不一樣的。鋰離子電池已經成為了主流。
哈工大，天大，廈大，中南，鄭州輕工。
一向以來，動力電池的道路存在很大爭議，因而磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元資料等道路都有被選用。國內動力電池道路以磷酸鐵鋰為主，但跟著特斯拉火爆全球，其運用的三元資料道路引起了一股熱潮。安全性高。其插鋰電位高，不生成枝晶，且在充放電時，熱安穩性極高;塗覆隔閡可迅速充電。充放電時，體積脹大，吸液能力強;
鋰，原子序數3，原子量6.941，是最輕的鹼金屬元素。為了提升安全性及電壓，科學家們發明了用石墨及鈷酸鋰等材料來儲存鋰原子。這些材料的分子結構，形成了納米等級的細小儲存格子，可用來儲存鋰原子。這樣一來，即使是電池外殼破裂，氧氣進入，也會因氧分子太大，進不了這些細小的儲存格，使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免爆炸。
鋰電池芯過充到電壓高於4.2v後，會開始產生副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓高於4.2v後，正極材料內剩下的鋰原子數量不到一半，此時儲存格常會垮掉，讓電池容量產生永久性的下降。如果繼續充電，由於負極的儲存格已經裝滿了鋰原子，後續的鋰金屬會堆積於負極材料表面。這些鋰原子會由負極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結晶。這些鋰金屬結晶會穿過隔膜紙，使正負極短路。有時在短路發生前電池就先爆炸，這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解產生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進去與堆積在負極表面的鋰原子反應，進而爆炸。
因此，鋰電池充電時，一定要設定電壓上限，才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2v。鋰電芯放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低於2.4v時，部分材料會開始被破壞。又由於電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到2.4v才停止。鋰電池從3.0v放電到2.4v這段期間，所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因此，3.0v是一個理想的放電截止電壓。充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進入儲存格，會聚集於材料表面。
這些鋰離子獲得電子後，會在材料表面產生鋰原子結晶，這與過充一樣，會造成危險性。萬一電池外殼破裂，就會爆炸。因此，對鋰離子電池的保護，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電池組內，除了鋰電池芯外，都會有一片保護板，這片保護板主要就是提供這三項保護。但是，保護板的這三項保護顯然是不夠的，全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統的安全性，必須對電池爆炸的原因，進行更仔細的分析。
爆炸類型分析電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內部短路、及過充三種。此處的外部系指電芯的外部，包含了電池組內部絕緣設計不良等所引起的短路。當電芯外部發生短路，電子組件又未能切斷迴路時，電芯內部會產生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當電池內部溫度高到135攝氏度時，質量好的隔膜紙，會將細孔關閉，電化學反應終止或近乎終止，電流驟降，溫度也慢慢下降，進而避免了爆炸發生。但是，細孔關閉率太差，或是細孔根本不會關閉的隔膜紙，會讓電池溫度繼續升高，更多的電解液汽化，最後將電池外殼撐破，甚至將電池溫度提高到使材料燃燒並爆炸。內部短路主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結晶穿破膈膜所造成。