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锂电池原理是什么?锂电池工作原理介绍

小禄出行 2022年07月03日 行业新闻

锂电池被广泛应用到日常生活中的各个领域,手机、电脑这些常见的电子产品内部都应用锂电池作为供电设备,包括现在市面上很多电动车也都采用了锂电池。但是我们很多人都知道锂电池,但是却并不了解。下面就一起来看一下锂电池原理以及结构介绍吧。

电池.png

一、锂电池介绍

锂电池全程是叫做锂离子电池,顾名思义锂电池的放电过程是由电池内部的锂离子运动产生的。并且锂离子电池是由两个能可逆地嵌入、脱嵌锂离子的化合物作为负极构成的二次电池。当锂离子放电时锂原子会再石墨晶体阳极表面电离形成锂离子以及电子;而在充电状态下的锂电池,阴极中锂原子电离形成锂离子、电子,锂离子向阳极运动和电子合成锂原子。所以,锂电池中的锂离子一直是以离子的状态出现的,不会形成金属锂。因此,这种电池被称为锂电池。

二、锂电池原理

1、锂电池工作原理

锂电池的工作原理其实就是锂电池的充放电原理,不同的状态下,电池内的锂离子状态都是不同的。当我们对电池充电时,电池的正极上会形成大量的锂离子,这些新生成的锂离子会通过电解质的作用运动到电池的负极。而电池的负极上会有许多碳形成结构,这种结构的表面会有大量的孔洞。当锂离子运动到负极时,会嵌入这些孔洞中,形成完整的充电过程。而负极的孔洞越多,嵌入的锂离子也就越多,同时也就意味着锂电池的充电容量就越高。

当锂电池进行放电时,从正极形成的大量锂离子就会从孔洞中脱嵌出来,脱嵌出来的锂离子越多,也就意味着锂电池的放电容量越高,而且我们所说电池的容量一般就是指的电池的放电容量。锂电池的放电容量越高,锂电池的容量就越大,续航能力也越强。

通过上述的描述,我们就可以看出,锂电池的充放电过程就是锂离子的运动过程,锂离子在电池内从正极出发到负极,最后又回到正极的过程。我们可以把锂离子电池看做是一把摇椅,摇椅的两端就是电池的两极,摇椅摇晃的形象,就是锂离子的运动状态,所以锂离子电池又被专家们成为摇椅式电池。

2、锂离子电池结构

锂离子电池是最近几年新出现的产物,电池的主要结构可以分为正负极、隔膜、电解质以及电池外壳。

正负极的作用不同,分工明确,所以正负极的材料采用的材料自然也就不同。正极的材料主要是采用了可以吸纳锂离子的碳极,而负极的材料主要采用的是电位接近锂电位的可嵌入锂化物,包括天然石墨、碳纤维等。

锂电池的隔膜多采用聚烯微多孔膜如PEPP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。

而电池内的电解质多是采用LiPF6的乙烯碳酸脂、 丙烯碳酸脂和低粘度二Z基碳酸脂等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。

外壳采用钢或铝材料, 盖体组件具有防爆断电的功能。

以上全部就是对锂电池的介绍,相信大家对锂电池也有了一定的认识。


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