鋰離子電池有什么組成部分?鋰電池原理是什么?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2021-03-06 09:42
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鋰離子電池一般包含三個(gè)重要成分:陽(yáng)極,陰極,電解質(zhì)。
陽(yáng)極:在放電過(guò)程中電子通過(guò)外電路轉(zhuǎn)移走,電極材料被氧化。大部分商用的電池使用基于炭/石墨的電極材料;不過(guò)金屬或者合金也可以作為陽(yáng)極材料。
陰極:在放電過(guò)程中,通過(guò)外電路接收電子;通常使用過(guò)渡金屬氧化物或者磷化物來(lái)作為陰極材料。
電解質(zhì):電解質(zhì)是一個(gè)離子導(dǎo)體,電子的不良導(dǎo)體。電解質(zhì)阻隔電池的陰陽(yáng)極,同時(shí)能供應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的媒介。電解質(zhì)一般使用一些非水的有機(jī)溶劑,里面溶解一些含Li+的鹽。比如LiPF6溶解在碳酸丙烯酯中。
鋰電池,是早期由愛迪生發(fā)明的一種由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池,其工作原理為一種Li+MnO2=LiMnO2的氧化還原反應(yīng)。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫姡沟闷溟L(zhǎng)期沒有得到廣泛應(yīng)用,但現(xiàn)在隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,鋰電池逐漸成為主流。
鋰電池工作原理
1、充電時(shí)
在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下鋰離子從正極晶格中脫出,經(jīng)過(guò)電解質(zhì),嵌入到負(fù)極晶格中。
充電開始時(shí),應(yīng)先檢測(cè)待充電電池的電壓,如果電壓低于3V,要先進(jìn)行預(yù)充電,充電電流為設(shè)定電流 的1/10,一般選0.05C左右。電壓升到3V后,進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程為:以設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電,電池電壓升到4.20V時(shí),改為恒壓充電,保持充電電壓為4.20V。此時(shí),充電電流逐漸下降,當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時(shí),充電結(jié)束。
一般鋰電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間,電流越大,充電越快,同時(shí)電池發(fā)熱也越大。而且,過(guò)大的電流充電,容量不夠滿,因?yàn)殡姵貎?nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)需要時(shí)間。就跟倒啤酒一樣,倒太快的話會(huì)產(chǎn)生泡沫,反而不滿。
術(shù)語(yǔ)解釋:充放電電流一般用C作參照,C是對(duì)應(yīng)電池容量的數(shù)值。電池容量一般用Ah、mAh表示,如M8的電池容量1200mAh,對(duì)應(yīng)的C就是1200mA。0.2C就等于240mA。
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