锂电池的工作原理和结构是什么?

2022-11-07 08:51:50

一.锂电池是什么?

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负材料的锂电池.使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学性质非常活跃,促进了锂金属的加工.储存.使用对环境有很高的要求。随着科学技术的发展,锂电池已经成为主流。既然锂电池已经发展成为市场的主流,那么锂电池的工作原理和结构是什么呢?

二.锂电池工作原理

锂电池大致可以分为两种:锂金属电池和锂电池。锂电池不含金属锂,可以充电。它的安全性.比容量.自放电率和性价比优于锂电池。锂电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池。

当锂电池充电时,锂离子生成在电池的正极上,锂离子通过电解液移动到负极。作为一个负极,碳是一个层状结构,它有许多微孔。达到负极的锂离子嵌入到碳层的微孔中。嵌入的锂离子越多,充电容量越大。同样,当电池放电时(即我们使用电池过程),嵌入负极碳层中的锂离子会脱落并移动回正极。返回正极的锂离子越多,放电容量越大。

锂电池以碳材料为负极,以含锂化合物为正极。没有金属锂,只有锂离子。这是锂电池。锂电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料的电池的总称。锂电池的充放电过程是锂离子的嵌入和分离过程。在锂离子的嵌入和分离过程中,伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和分离(通常,正极用嵌入或分离表示,而负极用插入或分离表示)。在充放电过程中,锂离子是正的.负极之间的来回嵌入/脱嵌和插入/脱插被生动地称为“摇椅电池”。

一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C两者之间,电流越大,充电越快,电池加热越大。此外,由于电池内的电化学腐蚀,电流充电过大,容量不足,需要时间。就像倒啤酒一样,如果倒得太快,就会产生泡沫。

三.锂离子电池的构成是怎样的?

锂电池的组成对于正极很重要.负极.非水电解质和隔膜由四部分组成。其中,正极.负极包括活性电极材料.导电剂.在铜泊和铝铂集流体上均匀涂抹粘合剂等。

1.正极活性物质一般为锰酸锂或钴酸锂、镍钴锰酸锂材料,电动自行车一般使用镍钴锰酸锂或三元锂少量锰酸锂、纯锰酸锂和磷酸铁锂体积大.性能差或成本高,逐渐淡出。电极液体的厚度为10-20μm电解铝铂。

2.隔膜是一种特殊形成的高分子薄膜,具有微孔结构,可使锂离子自由通过,而电子却不能通过。

3.负极活性物质为石墨,或类似石墨结构的碳,导电集流体采用7-15微米厚的电解铜箔。

4.有机电解液用六氟磷酸锂溶解碳酸酯溶剂,高聚物用凝胶状电解液溶解。

5.电池外壳分为钢壳.铝壳.镀镍铁壳).铝塑膜等,以及电池盖帽,也是电池的正负引出端。

锂离子电池具有较高的正极电位,通常为嵌锂过渡金属氧化物或聚阴离子化合物,如锂钴酸.锰酸锂.三元.磷酸铁锂等。;锂电池的负极材料一般为碳材料,如石墨和非石墨碳;锂电池电解质是由有机混合溶剂和锂盐组成的重要非溶液,其中溶剂多为碳酸等有机溶剂,锂盐多为聚阴离子锂盐,如六氟磷酸锂;锂电池隔膜多为聚乙烯.聚丙稀微孔膜起到隔离的作用.负极材料可以防止电子通过造成短路,同时使电解液中的离子通过。