關(guān)于鋰電池的工作原理解析
來源:寶鄂實業(yè)
2022-05-13 19:51
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鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上主要有五大塊:正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線。鋰電池是一種二次電池,它主要依賴鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極,負極處于富鋰狀態(tài);放電時則相反。
鋰電池的充放電過程就是Li+在正負極材料的嵌入和脫嵌并伴隨著能量的吸收和釋放的過程。給鋰電池充電:Li+從正極材料中脫嵌,經(jīng)電解液到達負極,吸收電子后嵌入負極材料中形成能量較高嵌入化合物。
1、充電時
在電場的驅(qū)動下鋰離子從正極晶格中脫出,經(jīng)過電解質(zhì),嵌入到負極晶格中。充電開始時,應(yīng)先測試待充電電池的電壓,如果電壓低于3V,要先進行預(yù)充電,充電電流為設(shè)定電流的1/10,一般選0.05C左右。一般鋰離子電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間,電流越大,充電越快,同時電池發(fā)熱也越大。而且,過大的電流充電,容量不夠滿,因為電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)需要時間。就跟倒啤酒一樣,倒太快的話會萌生泡沫,反而不滿。
2、放電時
過程正好相反鋰離子返回正極,電子通過用電器由外電路到達正極與鋰離子復(fù)合。鋰離子電池放電電流越大,放電容量越小,電壓下降更快。
鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌(習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示,而負極用插入或脫插表示)。在充放電過程中,鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為“搖椅電池”。
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