锂离子电池与传统二次电池相比。锂离子电池的质量比能量和体积比能量高。约为MH⁃Ni电池的2倍;循环使用寿命长;工作电压高。通常工作电压为3.7V。是MH⁃Ni和Cd⁃Ni电池的3倍;使用温度范围宽。能在-20~60℃之间工作。且高温下放电性能优良;无记忆效应。可随时进行充放电而不影响容量;自放电低。远低于MH⁃Ni和Cd⁃Ni电池的自放电率;不含有重金属汞。铅。镉等有害有毒元素和物质。环境友好。锂离子电池的缺点主要是成本较高。必须有保护电路。以防止过充电。
锂离子电池在便携式电子设备。电动汽车。航空航天和国防军事等领域得到广泛运用。
在便携式电子设备领域。随着手机。相机。笔记本电脑等设备向轻。薄。小方向发展。人们对电池的稳定性。连续使用时间。体积。充电次数和充电时间等的要求越来越高。作为先进二次电池的代表。锂离子电池具备的质量轻。体积小。续航时间长等优点恰好满足这些要求。在便携式电子设备领域获得了绝对优势应用。
在电动汽车领域。目前提高纯电动汽车巡航里程是最为迫切的要求。锂离子电池的质量比能量最高。是动力电池首选体系。已经广泛应用于混合动力电动汽车和纯电动汽车。如特斯拉的纯电动汽车使用7000个18650型锂离子电池。相当于近2000个三口之家的手机电池用量。可见随着电动汽车的普及。锂离子电池产业将迅速扩张。
在军事国防领域。锂离子电池也被广泛使用在陆军方面的单兵系统。陆军战车和军用通信设备上。海军方面的微型潜艇和水下航行器(UUV)。以及航空方面的无人侦察机中。如单兵系统的夜视系统。紧急定位器和GPS跟踪装置的电池供电设备中。多使用锂离子电池。美国用于探测水雷和水面目标的“海底滑行者”。使用锂离子电池可自主航行6个月。航程为5000km。最大下潜深度为5000m。美国Aero Vironment公司研制的“龙眼”无人机。重2.3kg。升限90~150m。使用锂离子电池以76km/h速度飞行时可飞行60min。
在航天方面的卫星和飞船等领域。锂离子电池质量比能量高。发射质量小。可大幅度降低发射成本。将其与太阳能电池联用成为最佳选择。如。欧洲太空局(ESA)的火星快车采用的锂离子电池组的能量为1554W·h。质量为13.5kg。比能量为115W·h/kg。另外。火星着陆器“猎犬2”也采用了锂离子电池。
