详解锂电池特性

2021-02-18 ryder

锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。体积小所以容量密度高，广受消费者与工程师欢迎。但是，化学特性太活泼，则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气出现猛烈的氧化反应而爆炸。为了提升安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构，形成了奈米等级的细小储存格子，可用来储存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破碎，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而戒备爆炸。锂电池的这种原理，使得人们在获得它高容量密度的同时，也达到安全的目的。

锂电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的储存格，并获得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了戒备电池的正负极笔直碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸，来戒备短路。好的隔膜纸还可以在电池温度过高时，自动封闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，戒备危险发生。