鉅大LARGE | 點擊量:24674次 | 2020年12月17日
知識介紹:鋰離子電池的工作原理
知識介紹:介紹鋰離子電池的工作原理
在我們的日常生活中,鋰離子電池經(jīng)常被認(rèn)為是對的和錯的,比如我們使用手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等設(shè)備都依賴它來操作,但是你了解它的原理嗎?假如你不明白,趕快跟著小編學(xué)習(xí)一下鋰離子電池的工作原理。
1.鋰離子電池的工作原理。簡要介紹
鋰離子電池是一種二次電池,由兩種可逆性嵌入和非嵌入的鋰離子化合物作為正極和負(fù)極組成。當(dāng)電池充電時,正極的鋰原子電離成鋰離子和電子,鋰離子向正極移動,與電子形成鋰原子。在放電過程中,鋰原子從石墨晶體的陽極表面電離成鋰離子和電子,在陰極處形成鋰原子。所以,鋰通常是鋰離子的形式,而不是金屬鋰,所以這叫做鋰離子電池。
2.工作原理-鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
鋰離子電池是幾年前出現(xiàn)的鋰離子電池替代產(chǎn)品,電池重要由正極和負(fù)極、電解液、隔膜和外殼組成。
正極-選擇能吸收和儲存鋰離子的碳極。鋰放電時,鋰變成鋰離子,離開電池的正極,到達(dá)鋰離子電池的負(fù)極。
電極負(fù)極材料的選擇盡可能接近鋰的電勢,電勢可以嵌入鋰化合物,如各種碳材料,包括天然石墨、組成石墨、碳纖維、中心相碳和金屬氧化物。
電解質(zhì)-由LiPF6碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、低粘度碳酸二乙酯和其他烷基碳酸酯組成的混合溶劑體系。
隔膜選用聚乙烯微孔膜,如PE、PP或其復(fù)合膜,特別是PP/PE/PP三層隔膜,不僅熔點低,而且耐穿性高,起到熱安全的用途。
外殼由鋼或鋁制成,外殼總成具有防爆斷電功能。
3.鋰離子電池的工作原理
鋰離子電池的工作原理是充放電原理。
當(dāng)電池充電時,鋰離子在電池正極形成,鋰離子通過電解液到達(dá)負(fù)極。碳,也就是負(fù)極,具有許多微孔的層狀結(jié)構(gòu),到達(dá)負(fù)極的鋰離子嵌入在碳層的微孔中。鋰離子嵌入越多,充電容量越大。此時正極處的化學(xué)反應(yīng)為:
同樣的道理,當(dāng)電池放電時(我們使用電池的過程),嵌在負(fù)極碳中的鋰離子就會出來,并回到正極。鋰離子越回到正極,放電容量越大。當(dāng)我們談?wù)撾姵厝萘繒r,我們指的是放電容量。此時在負(fù)極上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:
不難看出,在鋰離子電池的充放電過程中,鋰離子從正極運(yùn)動到負(fù)極,再到正極。讓我們把鋰離子電池想象成一把搖椅。搖椅的兩端是電池的南北兩極。鋰離子,就像一個優(yōu)秀的運(yùn)動員,在搖椅的兩端來回運(yùn)動。因此,專家們給鋰離子電池起了一個他們最喜歡的名字:搖椅電池。
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