鋰離子電池原理是什么？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-21 10:01
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鋰離子電池原理
鋰電池的一般由五部分組成：正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解質(zhì)、電池殼體等。鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。在充放電過程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電池時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。
電池充電時(shí)，正極的鋰原子電離為帶正電荷的鋰離子和電子。帶正電的鋰離子從正極出發(fā)，穿過薄膜后來到負(fù)極，并在負(fù)極與電子合成鋰原子。電池放電時(shí)則完全相反，鋰離子從負(fù)極材料表面電離為鋰離子和電子，其中帶正電荷的鋰離子從負(fù)極出發(fā)，穿過薄膜后來到正極，并與電子合成鋰原子。
鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。
而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。
同樣道理，當(dāng)對(duì)鋰電池進(jìn)行放電時(shí)，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回到正極?；氐秸龢O的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。
不難看出，在鋰離子電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)健將，在搖椅的兩端來回奔跑。所以，專家們又給了鋰離子電池一個(gè)可愛的名字搖椅式電池。
伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程和能源需求的不斷高漲，尋找新的儲(chǔ)能裝置已經(jīng)成為新能源相關(guān)領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。鋰離子電池是目前綜合性能最好的電池體系，具有高比能量、高循環(huán)壽命、體積小、質(zhì)量輕、無記憶效應(yīng)、無污染等特點(diǎn)，并迅速發(fā)展成為新一代儲(chǔ)能電源，用于信息技術(shù)、電動(dòng)車和混合動(dòng)力車、航空航天等領(lǐng)域的動(dòng)力支持。
