锂电池工作原理以及充放电要求解析

锂电池工作原理有哪些

正极材料：LiMn2O4，负极材料：石墨

充电时正极的Li+和电解液中的Li+向负极集中，得到电子，被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。放电时镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子，进入电解液，电解液内的Li+向正极移动。

锂电池的正极和负极材料都是离子和电子的混合导体嵌入化合物，电子只能在正极和负极材料中运动。充放电过程要锂离子和电子共同用途，这就要求锂离子电极材料具有良好的导电性和离子的扩散能力，以保证在放电过程中电子通过电极极耳迅速传导到外电路。

锂离子在负极材料脱嵌后迅速扩散到电解液；电解液中的锂离子被载体送达正极材料，与电子结合形成嵌入化合物。

锂电池.jpg

锂电池的充放电要求

1.锂电池的充电

单节锂电池的最高充电终止电压为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子丢失太多而使电池报废。对锂电池充电时，应采用专用的恒流、恒压充电器，先恒流充电至锂电池两端电压为4.2V后，转入恒压充电模式；当恒压充电电流降至100mA时，应停止充电。

2.锂电池的放电

由于锂电池的内部结构原由，放电时锂离子不能全部移向正极，非得保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命会缩短。

为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严格限制放电终止最低电压，也就是说锂电池不能过放电。单节锂电池的放电终止电压通常为3.0V，最低不能低于2.5V。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。

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