锂离子电池作用原理是什么

时间:2023-07-08点击次数:874信息来源:

锂离子电池作用原理是什么

锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠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。

锂离子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,只有锂离子,这就是锂离子电池,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。

锂离子电池的充放电过程,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需要时间,就跟倒啤酒一样,倒太快的话会产生泡沫,反而不满。

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