電池的工作原理是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-21 09:28
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鋰離子電池以碳素材料為負極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌（習慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。
鋰離子電池能量密度大，平均輸出電壓高。自放電小，每月在10%以下。沒有記憶效應。工作溫度范圍寬為-20℃～60℃。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達100%，而且輸出功率大。使用壽命長。沒有環(huán)境污染，被稱為綠色電池。
充電是電池重復使用的重要步驟，鋰離子電池的充電過程分為兩個階段：恒流快充階段（指示燈呈紅色或黃色）和恒壓電流遞減階段（指示燈呈綠色）。恒流快充階段，電池電壓逐步升高到電池的標準電壓，隨后在控制芯片下轉入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會過充，電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到0，而最終完成充電。電量統(tǒng)計芯片通過記錄放電曲線可以抽樣計算出電池的電量。鋰離子電池在多次使用后，放電曲線會發(fā)生改變，鋰離子電池雖然不存在記憶效應，但是充電不當會嚴重影響電池性能。
鋰離子電池過度充放電會對正負極造成永久性損壞。過度放電導致負極碳片層結構出現塌陷，而塌陷會造成充電過程中鋰離子無法插入；過度充電使過多的鋰離子嵌入負極碳結構，而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。
充電量等于充電電流乘以充電時間，在充電控制電壓一定的情況下，充電電流越大（充電速度越快），充電電量越小。電池充電速度過快和終止電壓控制點不當，同樣會造成電池容量不足，實際是電池的部分電極活性物質沒有得到充分反應就停止充電，這種充電不足的現象隨著循環(huán)次數的增加而加劇。
6、HYB公司Li-ion電池的主要結構是怎樣的？
Li-ion電池主要有以下幾部分組成:
1） 鋼殼電池： 電池上下鋼質蓋板，直通鋼質殼身，鋁質鉚釘；
鋁殼：鋁質頂板，鋁質殼身，鋼質鉚釘。
2） 正極——鈷酸鋰的活性物質及鋁質基體；
3） 隔膜——一種特殊的復合有機膜；
4） 負極——活性物質為碳，銅質基體；
5） 一定比例有機物組成的電解液體系。
7、Li-ion電池有哪些優(yōu)點？哪些缺點？
Li-ion電池具有以下優(yōu)點：
1）單體電池的工作電壓高達3.6V；
2）比能量大。目前HYB鋼殼電池能達到的實際比能量為100-135W.h/kg和280-353W.h/L（2倍于Ni-Cd，1.5倍于Ni-MH），隨著技術發(fā)展，比能量可高達150W.h/kg和400W.h/L
3）循環(huán)壽命長。一般均可達到500次以上，甚至1000次。
4）安全性能好，無公害，無記憶效應。作為Li-ion前身的鋰電池，因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路，縮減了其應用領域；Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素；部分工藝（如燒結式）的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應”，嚴重束縛電池的使用，但Li-ion不存在這方面的問題。
5）自放電小
室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為10%左右，大大低于Ni-Cd的25-30%，Ni、MH的30-35%。
Li-ion也存在著一定的缺點，如：
1） 電池成本較高。主要表現在LiCoO2的價格高（Co的資源較少），電解質體系提純困難。
2） 不能大電流放電。由于有機電解質體系等原因，電池內阻相對其他類電池大，故要求較小的放電電流密度，一般放電電流在0.5C以下，只適合于中小電流的電器使用。
