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锂离子电池原理

2020-05-21

导读说到锂离子电池都知道是什么,但是锂离子电池原理可就不一定了。本文先容锂离子电池原理。


锂离子电池是一种二次充电电池,由正极、负极、隔膜、电解液组成。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。拥有电压高、能量密度高、输出功率大、循环寿命长、自放电小、快速充电、安全环保等特点。下面小编来先容一下拦住了电池的组成结构以及对应的工作原理。


锂离子电池组成结构


正极——活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂,镍钴锰酸锂材料,电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂(俗称三元)或者三元+少量锰酸锂,纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导电极流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。


隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过,而电子不能通过。


负极——活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体使用厚度715微米的电解铜箔。


有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液。


电池外壳——分为钢壳(方型很少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装)等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端。


锂离子电池


锂离子电池的工作原理

锂电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。

当对电池进行充电时,锂电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时,嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。


以上就是深圳市格瑞普电池有限企业为大家带来的锂离子电池原理先容。


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