詳細分析鋰電池的結構和工作原理
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-06 19:53
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詳細分析鋰電池的結構和工作原理
鋰電池分為鋰電池和鋰離子電池。手機和筆記本電腦都使用鋰離子電池。真正的鋰離子電池非常危險，很少用于日常電子產品中。
鋰離子電池是一種可充電電池，其工作原理是鋰離子在正極和負極之間移動。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間來回嵌入和去嵌入。在可充電電池中，鋰離子從正極脫嵌，通過電解液嵌入負極。負極處于富含鋰的狀態(tài)。當卸貨時，情況正好相反。一般來說，以鋰為電極的電池是現(xiàn)代高性能電池的代表。
鋰離子電池是如何工作的
鋰離子電池以碳材料為負極，以含鋰化合物為正極，沒有金屬鋰，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指鋰離子嵌入化合物作為陰極材料電池。鋰離子電池的充放電過程就是鋰離子的嵌入和去嵌入過程。鋰離子的包埋和去包埋伴隨著鋰離子等等價電子的包埋和去包埋(傳統(tǒng)上正極用包埋或去包埋表示，負極用包埋或去包埋表示)。在充放電過程中，鋰離子在正極和負極之間來回插入/脫嵌和插入/脫插，就是俗稱的“搖椅電池”。
當電池充電時，鋰離子在電池正極形成，鋰離子通過電解液到達負極。負碳呈層狀結構，有許多微孔。到達負極的鋰離子被嵌入碳層的微孔中。鋰離子嵌入越多，充電容量越大。同樣地，當電池放電時(我們使用電池的過程)，嵌在負極碳中的鋰離子就會出來并回到正極。陰極鋰離子越多，放電容量越大。
鋰電池的充電電流一般設定在0.2c到1C之間。電流越高，充電越快，電池發(fā)熱越高。更重要的是，如果電池充滿太多的電流，容量是不夠的，因為電池內部的電化學反應需要時間。就像倒啤酒一樣，倒得太快會產生泡沫和不滿。
對于電池來說，正常使用是放電的過程。
鋰電池放電需要注意以下幾點:
第一，放電電流不宜過大，否則會因電池內熱而造成永久性損壞。在手機上，這是沒有問題的，不能考慮。
第二,不要過量放電!鋰電池最怕過放電，一旦放電電壓低于2.7V，就可能導致電池報廢。幸運的是，手機電池的內部已經(jīng)安裝了保護電路，電壓不夠低，不足以損壞電池，保護電路會起作用，停止放電。從圖中可以看出，電池的放電電流越大，放電容量越小，電壓降越快。
鋰離子電池結構
正極:活性物質、導電劑、溶劑、粘合劑、基質。
當電池放電時，從外部電路接收電子的電極，并發(fā)生還原反應。通常是高電位電極。鋰鈷酸鋰離子電池，鋰錳酸鋰電極。
負極:活性材料(石墨、MCMB、CMS)、粘合劑、溶劑、基質。
當電池放電時，將電子帶到外部電路的電極被氧化。它通常是一個低電位電極，是鋰離子電池中的石墨電極。
隔膜
膜片是放置在兩極之間作為電極間屏障的裝置，以避免兩極活性物質之間的直接接觸導致電池短路。但是薄膜仍然需要能夠讓帶電離子通過形成通道。
