锂电池知识

电池知识

锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源

电动车锂电池以及工作原理解析

2021-02-22 ryder

锂电池:是一种二次电池(充电电池),它紧要依赖锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。


锂系电池分为锂电池和锂电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂电池,通常人们俗称其为锂电池,而真正的锂电池由于危险性大,很少使用于日常电子产品。


工作原理


锂电池以碳素材料为负极,以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,惟有锂离子,这就是锂电池。锂电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。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,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(即我们使用电池的过程),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。


一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间,电流越大,充电越快,同时电池发热也越大。而且,过大的电流充电,容量不够满,因为电池内部的电化学反应要时间。就跟倒啤酒相同,倒太快的话会出现泡沫,反而不满。

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