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锂电池原理是什么 锂电池结构与工作原理介绍



  在日常生活中,锂电池的应用还是很广泛的,手机、电脑等都需要锂电池来供电,我们很多人都听说过锂电池但却不一定了解

  锂电池的全称是锂离子电池,是指分别用两个能可逆地嵌入、脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。电池充电时,阴极中锂原子电离成锂离子、电子,锂离子向阳极运动和电子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体阳极表面电离成锂离子及电子,在阴极处合成锂原子。所以,在该电池中锂永远是以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,因此这种电池叫做锂电池。

  对电池充电时,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。而作为负极的炭形成结构,它有很多孔,到达负极的锂离子嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量就越高。

  当对电池放电时,嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。

  不难看出,在锂离子电池充放电过程中,锂离子处于从正极 —负极 —正极的运动状态。如我们把锂离子电池形象比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就像的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字,为摇椅式电池。

  锂电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品,电池的主要构成为正负极、隔膜、电解质以及外壳。

  正极采用能吸藏锂离子碳极,放电时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,到达锂离子电池阴极。

  负极的话,材料选择电位接近锂电位的可嵌入锂化合物,比如各种碳材料包括天然石墨、碳纤维、合成石墨、中间相小球碳素等和金属氧化物。

  电解质——采用LiPF6的乙烯碳酸脂、丙烯碳酸脂和低粘度二乙基碳酸脂等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。

  隔膜——采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它们复合膜,尤其是PP/PE/PP三层隔膜不仅熔点较低,而且具有较高的抗穿刺强度,起到了热保险作用。

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