鋰電池充放電基本原理是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-18 20:51
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先明確兩個概念，一，電池是將氧化還原反應的化學能轉化為電能的裝置。典型特征就是電極上反應物得失電子，通過外電路流動，進而便產(chǎn)生了電流。正負極之間的電荷傳遞是通過電解液中陰陽離子的運動形成的。
二，二次電池是指可多次再充放電的電池，其內部發(fā)生的電化學反應是可逆的。電池放電，內部的A物質變成B物質，化學能變成電能；而充電時，B物質又能夠變回A物質，電能變成化學能儲存。
充電時鋰離子從正極材料的晶格中脫出經(jīng)過電解質嵌入到負極材料層中；放電時鋰離子從負極材料晶格中脫出，經(jīng)過電解質嵌入到正極材料中。而電子則通過外電路，形成電流。
鋰電池充放電反應過程為：
式中，Y為過度金屬，在鈷酸鋰電池（LiCoO2）中Y為鈷（Co），在錳酸鋰電池中就是錳（Mn）。對于三元鋰電池就是鎳鈷錳酸鋰[Li（NiCoMn）O2]中的NiCoMn，對于磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池，就是FePO4。
另外，正極負極指電位高低，陰極陽極則通過得失電子區(qū)分，得電子的電機發(fā)生還原反應是陰極，失電子發(fā)生氧化反應是陽極。充電和放電正負極不變，而陰陽極會反向。
對于鋰離子電池而言，正極材料的開發(fā)是其關鍵技術。理論上，根據(jù)上述反應化學式，可以實現(xiàn)鋰離子脫嵌的物質都可以作為正極材料，但實際上，這并非易事。出于性能考慮，它需要有良好的導電性、較大的放電倍率以及與電解質良好的相容性；出于壽命考慮，它需要有高度的可逆性和較弱的極化效應，出于安全考慮，它需要保證良好的穩(wěn)定性和溫和的電極過程動力學。
作為一名在鋰電池企業(yè)工作過且?guī)缀踝弑槿珖囯姵仄髽I(yè)的人來看，成本是一個不容回避的問題，并且在目前這種需要政府補貼政策支持的模式下，成本的重要性無容置疑，所以貴兩倍一定會導致推廣困難。
并且，在某些應用情況下，磷酸鐵鋰體積小，重量輕等等的優(yōu)勢并體現(xiàn)不出來，例如偏遠地區(qū)（固定無需移動）基站。
但總體來看，鋰電池會是趨勢，目前在手機上已經(jīng)得到了大量的驗證，接下去是在電動汽車，以及儲能，再下去一旦電池技術本身有重大突破，成本能給進一步下降，不排除鋰電池全面取代鉛酸電池。
