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锂电池有哪些种类?它的工作原理是什么?

来源:宝鄂实业    2019-11-22 15:01    点击量:

锂电池的分类

 

  电池一般分为一次电池(不可反复充电)和二次电池(可反复多次充电)。而锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质的电池,一般分为两类:锂金属电池和锂离子电池(包括锂离子聚合物电池),其最主要的区别在于锂金属电池是一次电池,内含金属态的锂,如纽扣电池;而锂离子电池是二次电池,不含有金属态的锂,如手机电池。

 

  其中锂离子聚合物电池作为二次电池的代表,广泛应用于手机、平板电脑等便携电子产品。其原因在于利用聚合物串联电池结构,使其仅需要少量液体电解质,因此该类电池并不需要硬质外壳做保护,形状没有限制,其包装体积也可大大减少。基于这些特点,锂离子聚合物电池大有取代传统锂离子电池的趋势。


 

锂电池的工作原理

 

  目前通常所说的锂电池特指锂离子电池,其正负电极由不同的锂离子嵌入化合物组成,是一种实现化学能与电能相互转化的装置。其构造主要由电池正负极组成,如下所示。

 

  正极构造

 

  LiCoO2+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)

 

  负极构造

 

  石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+集流体(铜箔)

 

  当锂电池处于充电过程中时,通过充电器发送的电流对锂离子(Li+)施加推力,从正极穿过电解质到达负电极后,以电化学能的形式存储起来。当没有更多的锂离子从正极流向负极时,说明电池已经充满电。在此过程中,在电池正负极之间产生的电化学驱动力,称为终端电压。如图3。

 

  当锂电池处于放电过程中时,附着在负电极的锂离子开始迁移回正电极,过程中蓄电池继续放电,终端电压持续下降。一旦所有锂离子从正极端子迁移完毕,电池完全放电,则需要再充电后使用。