锂离子电池的工作原理是什么?

发布时间:

2021-11-30

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摘要

​ 锂离子电池的作用机理是什么? 锂离子电池以碳材料为负极,含锂化合物为正极,只有锂离子,这就是锂离子电池。锂离子电池是将锂离子嵌入化合物用作阴极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程是锂离子的嵌入和解吸过程。在锂离子的嵌入和解吸过程中,与锂离子等等效电子进行嵌入和解吸(习惯上,正极以嵌入或剥离形式表示,负极以插入或剥离形式表示)。在充放电过程中,锂离子在正负极之间来回插入/分离、插入

  锂离子电池的作用机理是什么?

  锂离子电池以碳材料为负极,含锂化合物为正极,只有锂离子,这就是锂离子电池。锂离子电池是将锂离子嵌入化合物用作阴极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程是锂离子的嵌入和解吸过程。在锂离子的嵌入和解吸过程中,与锂离子等等效电子进行嵌入和解吸(习惯上,正极以嵌入或剥离形式表示,负极以插入或剥离形式表示)。在充放电过程中,锂离子在正负极之间来回插入/分离、插入/分离,被称为“摇椅电池”。

  给电池充电时,电池正极产生锂离子,产生的锂离子经过电解质迁移到负极。阴极的碳是层状结构,有很多微孔,达到阴极的锂离子嵌入碳层的微孔中,锂离子插入得越多,充电容量就越高。同样,在放电电池时(即使用电池的过程),嵌在阴极碳层中的锂离子会逸出,再次向阳极移动。返回阳极的锂离子越多,放电容量越高。

  一般锂电池充电电流设置在0.2C到1C之间,电流越大充电越快,电池发热也越大。另外,电池内部的电化学反应需要时间,因此电流充电过度,容量不足。像倒啤酒一样,倒得太快会产生泡沫,反而会产生不满。

  锂离子电池的使用(放电)注意事项是什么?

  对于电池来说,正常使用是放电过程。锂电池放电要注意几点:

  第一,放电电流不能过大,过大的电流会产生电池内部的热量,造成永久性损伤。在手机上,这倒是没问题,不用考虑。

  从右图可以看出,电池放电电流越大,放电容量越小,电压下降得越快。

  第二,绝对不能过度放电!锂电池内部的储存电是由电化学可逆的化学变化来实现的,过度放电会导致这种化学变化发生不可逆的反应,因此锂电池最害怕过度放电,一旦放电电压低于2.7V,就会发生电池报废。幸运的是,手机电池内部已经安装了保护电路,电压还没有低到电池受损的程度,保护电路起作用,停止放电。

  锂离子电池的注意事项:

  高温、高湿度、夏天阳光下长时间晒太阳等恶劣条件下不要使用,不要把电池放在火里。卸下电池时,必须确保电器断电。使用温度应保持在-20~50之间。请不要在不用的电器上长期“保管”电池。