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電池知識

鋰離子電池充電時(shí)的電極反應(yīng)是什么?什么因素會阻止電池充電完全?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-16 22:09    點(diǎn)擊量:

讓我來回答題主附加的問題吧

1.Following is a typical Li-ion battery reaction: 
cathode: LiCoO2= Li1-xCoO2+Lix+xe-
anode: xLi+ +C6 + xe-= LixC6
2. The only reason of "not fully charge" is unplugged before fully charged...
3. There are inevitable side reactions happened during the first charge. More precisely, some electrolyte is reduced and gases are released.

P.S. 我不認(rèn)為題主提問時(shí)清楚的知道鋰電池和鋰離子電池的區(qū)別

我來科普一下,過去講鋰電池是指使用金屬鋰作為負(fù)極的電池,但是由于安全問題,用的越來越少(是否已經(jīng)絕跡不詳)?,F(xiàn)在使用含鋰的化合物作為電極材料,鋰以離子形式存在,安全性更高,為了區(qū)分跟上一代的區(qū)別,稱為鋰離子電池。

但是基本上現(xiàn)在所謂的鋰電池都是鋰離子電池了啊,知不知道區(qū)別沒關(guān)系了啊。

很高興題主能分清鋰離子電池和鋰電池的稱呼上的區(qū)別。這樣我來回答這個(gè)問題也能放心了,免得白費(fèi)了口舌,白瞎了媚眼。

簡單來說,鋰離子電池(以下簡稱鋰電)可以被理解為一種濃差電池,Li+的濃差帶來能量的存儲。Li+在陰極(鈷酸鋰等)和陽極(常見的主要是石墨)之間的移動(dòng),就是鋰電的充放電過程。Li+通過電解液作為擺渡船,從陰極中跑出進(jìn)去石墨中(嵌鋰,形成類似C6Li的結(jié)構(gòu)),這是充電過程。反之,Li從陽極中脫出回到陰極,這一過程就是放電。

所謂充電完全,這個(gè)概念是一個(gè)偽概念,日常生活中我們所稱呼的充滿,在將商品電池拿掉充電保護(hù)線路和相應(yīng)的模塊之后,電池是完全可以再繼續(xù)恒流充電的。(這一過程我們成為“過充”,會造成:陽極析鋰??刺破隔膜??電池短路??非常危險(xiǎn);同時(shí),過充還會對鋰電的壽命帶來不可逆的傷害)。
常規(guī)充電,是在橫流充電過程中不斷監(jiān)控充電電壓,當(dāng)電壓達(dá)到規(guī)定了一個(gè)閥值(目前市售的以4.2V~4.35V為主),電池充電終止。

首次充電我不知道題主是否懂得“化成/formation ”這個(gè)概念,鋰電的首次充電其實(shí)是在工廠中完成的,這一工藝稱之為“化成”。至于“化成”的作用,我就不再贅述了,主要是生成SEI膜,詳細(xì)可以自行谷歌,作為知乎這個(gè)平臺,不需要說的那么深入。在“化成”之后在工廠還會有第二個(gè)充電過程,這次充電主要是出于質(zhì)檢的考慮,測試電池的容量、自放電率等等。到消費(fèi)者手中的電池,這時(shí)的所謂第一次充放,其實(shí)與之后的第二次第三次第n次的反應(yīng)過程,毫無區(qū)別,發(fā)生的反應(yīng),請參考我對題主第一個(gè)問題的回答。

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