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什么是锂离子电池?锂离子电池的工作原理有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-08-02 09:11    点击量:
锂离子电池工作原理
 
 
锂离子电池放电是靠化学的氧化还原反应。放电时,也就是我们在使用电池消耗电量的时候,它的正极会嵌入锂离子,负极锂离子落嵌。充电的时候正好相反。他这种离子的得失会形成一定的电压,使得电池产生电量。
 
 
1、电池充电时,Li从磷酸铁锂晶体内面迁移到晶体表面,在电场力的作用下,进入电解液,穿过隔膜,再经电解液迁移到石墨晶体的表面,然后嵌入石墨晶格中。与此同时,电子经导电体流向正极的铝箔集电极,经极耳、电池极柱、外电路、负极极柱、负极耳流向负极的铜箔集流体,再经导电体流到石墨负极,使负极的电荷达至平衡。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后,磷酸铁锂转化成磷酸铁。
 
 
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。
 
 
2、电池放电时,Li从石墨晶体中脱嵌出来,进入电解液,穿过隔膜,再经电解液迁移到磷酸铁锂晶体的表面,然后重新经010面嵌入到磷酸铁锂的晶格内。与此同时,电池经导电体流向负极的铜箔集电极,经极耳、电池负极柱、外电路、正极极柱、正极极耳流向电池正极的铝箔集流体,再经导电体流到磷酸铁锂正极,使正极的电荷达至平衡。
 
 
 
锂离子电池的应用
 
 
一、交通动力电源领域主要包括:电动自行车、电动摩托车、电动汽车(电动大巴/中巴车、电动特种车
 
 
二、电力储能电源领域主要包括:大型太阳能/风能电力储能系统、电网调峰电源、电力专用不间断电源系统、一体化电源系统、光伏离网并网储能电站系统
 
 
三、移动通信电源领域主要包括:一体化锂电池电源、户外一体化基站锂电池电源、边际网基站锂电池电源、非物理站点锂电池备电、FTTX的多种锂电池备电、通信机楼336VHVDC数据中心备电、可再生能源基站电源、IDC机楼的铁锂电池储能电站
 
 
 
锂离子电池的安全隐患
 
 
一般来说,锂离子电池出现安全问题表现为燃烧甚至爆炸,出现这些问题的根源在于电池内部的热失控,除此之外,一些外部因素,如过充、火源、挤压、穿刺、短路等问题也会导致安全性问题。锂离子电池在充放电过程中会发热,如果产生的热量超过了电池热量的耗散能力,锂离子电池就会过热,电池材料就会发生SEI膜的分解、电解液分解、正极分解、负极与电解液的反应和负极与粘合剂的反应等破坏性的副反应。