鋰離子電池原理

導(dǎo)讀：說到鋰離子電池都知道是什么，但是鋰離子電池原理可就不一定了。本文介紹鋰離子電池原理。

鋰離子電池是一種二次充電電池，由正極、負(fù)極、隔膜、電解液組成。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。擁有電壓高、能量密度高、輸出功率大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、快速充電、安全環(huán)保等特點(diǎn)。下面小編來介紹一下攔住了電池的組成結(jié)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)的工作原理。

鋰離子電池組成結(jié)構(gòu)

正極——活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰材料，電動(dòng)自行車則普遍用鎳鈷錳酸鋰(俗稱三元)或者三元＋少量錳酸鋰，純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。導(dǎo)電極流體使用厚度10－－20微米的電解鋁箔。

隔膜——一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子自由通過，而電子不能通過。

負(fù)極——活性物質(zhì)為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳，導(dǎo)電集流體使用厚度7－15微米的電解銅箔。

有機(jī)電解液——溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，聚合物的則使用凝膠狀電解液。

電池外殼——分為鋼殼(方型很少使用)、鋁殼、鍍鎳鐵殼(圓柱電池使用)、鋁塑膜(軟包裝)等，還有電池的蓋帽，也是電池的正負(fù)極引出端。

鋰離子電池的工作原理

鋰電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌（習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負(fù)極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。

當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，鋰電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。

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