定制热线: 400-678-3556

宝鄂文库

锂电池的工作原理是什么?

来源:宝鄂实业    2019-08-21 23:28    点击量:

我们先来看一下锂电池工作原理:

 

充电的时候,在外加电场的影响下,正极材料LiCoO2分子里面的锂元素脱离出来,变成带正电荷的锂离子(Li),在电场力的作用下,从正极移动到负极,与负极的碳原子发生化学反应,生成LiC6,于是从正极跑出来的锂离子就很“稳定”的嵌入到负极的石墨层状结构当中。从正极跑出来转移到负极的锂离子越多,这个电池可以存储的能量就越多。

 

放电的时候刚好相反,内部电场转向,锂离子(Li)从负极脱离出来,顺着电场的方向,又跑回到正极,重新变成钴酸锂分子(LiCoO2)。从负极跑出来转移到正极的锂离子越多,这个电池可以释放的能量就越多。

 

了解了锂电池的基本工作原理后,我们在返回来看看此次三星Note7的电池为什么会爆炸。

 

在三星Note7爆炸事件发生后,有权威专家(陈立桅)对爆炸电池进行了分析,称这次电池爆炸并不是偶然,而是必然,只不过三星Note7提前敲响了警钟。并指出,在智能手机以超薄机身为主流设计的当下和智能手机续航成为最大的制约因素的双重作用下,大部分厂商会暴力提升续航能力,在电池体积不变的情况下强行提升电池的体积能量密度,这样导致的结果就是不得不采用了更薄的隔膜材料。

 

同样一块电池,如果隔离膜变薄,减少了这部分的体积,就能多装一点点正极和负极材料,可以提升电池能量密度和手机的续航时间。但是,越薄的隔膜对工艺的要求越严格,稍微的质量瑕疵或电池工艺失误都有可能造成隔膜缺陷,进而导致电池的短路。

 

同事专家还表示,手机厂商非常关注电池的体积能量密度。“几乎所有厂商都在追求在有限的体积内装进更多的电能,以延长续航能力。”

 

那么问题来了,上文说的锂电池密度到底是什么鬼?到底对电池行业的影响有多大?

 

电池密度其实就是电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。电池能量密度=电池容量x放电平台/电池厚度/电池宽度/电池长度。

 

可以说,能量密度是制约当前锂离子电池发展的最大瓶颈。不管是手机,还是电动汽车,人们都期待电池的能量密度能够达到一个全新的量级,使得产品的续航时间或续航里程不再成为困扰产品的主要因素。