鋰電池有哪些種類?它的工作原理是什么?
鋰電池的分類
電池一般分為一次電池(不可反復(fù)充電)和二次電池(可反復(fù)多次充電)。而鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池,一般分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池(包括鋰離子聚合物電池),其最主要的區(qū)別在于鋰金屬電池是一次電池,內(nèi)含金屬態(tài)的鋰,如紐扣電池;而鋰離子電池是二次電池,不含有金屬態(tài)的鋰,如手機(jī)電池。
其中鋰離子聚合物電池作為二次電池的代表,廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦等便攜電子產(chǎn)品。其原因在于利用聚合物串聯(lián)電池結(jié)構(gòu),使其僅需要少量液體電解質(zhì),因此該類電池并不需要硬質(zhì)外殼做保護(hù),形狀沒(méi)有限制,其包裝體積也可大大減少?;谶@些特點(diǎn),鋰離子聚合物電池大有取代傳統(tǒng)鋰離子電池的趨勢(shì)。
鋰電池的工作原理
目前通常所說(shuō)的鋰電池特指鋰離子電池,其正負(fù)電極由不同的鋰離子嵌入化合物組成,是一種實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的裝置。其構(gòu)造主要由電池正負(fù)極組成,如下所示。
正極構(gòu)造
LiCoO2+導(dǎo)電劑+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔)
負(fù)極構(gòu)造
石墨+導(dǎo)電劑+增稠劑(CMC)+粘結(jié)劑(SBR)+集流體(銅箔)
當(dāng)鋰電池處于充電過(guò)程中時(shí),通過(guò)充電器發(fā)送的電流對(duì)鋰離子(Li+)施加推力,從正極穿過(guò)電解質(zhì)到達(dá)負(fù)電極后,以電化學(xué)能的形式存儲(chǔ)起來(lái)。當(dāng)沒(méi)有更多的鋰離子從正極流向負(fù)極時(shí),說(shuō)明電池已經(jīng)充滿電。在此過(guò)程中,在電池正負(fù)極之間產(chǎn)生的電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力,稱為終端電壓。如圖3。
當(dāng)鋰電池處于放電過(guò)程中時(shí),附著在負(fù)電極的鋰離子開始遷移回正電極,過(guò)程中蓄電池繼續(xù)放電,終端電壓持續(xù)下降。一旦所有鋰離子從正極端子遷移完畢,電池完全放電,則需要再充電后使用。
















