详细分析锂电池的结构和工作原理

来源：宝鄂实业 2020-02-06 19:53 点击量：次

详细分析锂电池的结构和工作原理

锂电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑都使用锂离子电池。真正的锂离子电池非常危险，很少用于日常电子产品中。

锂离子电池是一种可充电电池，其工作原理是锂离子在正极和负极之间移动。在充放电过程中，Li+在两个电极之间来回嵌入和去嵌入。在可充电电池中，锂离子从正极脱嵌，通过电解液嵌入负极。负极处于富含锂的状态。当卸货时，情况正好相反。一般来说，以锂为电极的电池是现代高性能电池的代表。

锂离子电池是如何工作的

锂离子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，这就是锂离子电池。锂离子电池是指锂离子嵌入化合物作为阴极材料电池。锂离子电池的充放电过程就是锂离子的嵌入和去嵌入过程。锂离子的包埋和去包埋伴随着锂离子等等价电子的包埋和去包埋(传统上正极用包埋或去包埋表示，负极用包埋或去包埋表示)。在充放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回插入/脱嵌和插入/脱插，就是俗称的“摇椅电池”。

当电池充电时，锂离子在电池正极形成，锂离子通过电解液到达负极。负碳呈层状结构，有许多微孔。到达负极的锂离子被嵌入碳层的微孔中。锂离子嵌入越多，充电容量越大。同样地，当电池放电时(我们使用电池的过程)，嵌在负极碳中的锂离子就会出来并回到正极。阴极锂离子越多，放电容量越大。

锂电池的充电电流一般设定在0.2c到1C之间。电流越高，充电越快，电池发热越高。更重要的是，如果电池充满太多的电流，容量是不够的，因为电池内部的电化学反应需要时间。就像倒啤酒一样，倒得太快会产生泡沫和不满。

对于电池来说，正常使用是放电的过程。

锂电池放电需要注意以下几点:

第一，放电电流不宜过大，否则会因电池内热而造成永久性损坏。在手机上，这是没有问题的，不能考虑。

第二,不要过量放电!锂电池最怕过放电，一旦放电电压低于2.7V，就可能导致电池报废。幸运的是，手机电池的内部已经安装了保护电路，电压不够低，不足以损坏电池，保护电路会起作用，停止放电。从图中可以看出，电池的放电电流越大，放电容量越小，电压降越快。

锂离子电池结构

正极:活性物质、导电剂、溶剂、粘合剂、基质。

当电池放电时，从外部电路接收电子的电极，并发生还原反应。通常是高电位电极。锂钴酸锂离子电池，锂锰酸锂电极。

负极:活性材料(石墨、MCMB、CMS)、粘合剂、溶剂、基质。

当电池放电时，将电子带到外部电路的电极被氧化。它通常是一个低电位电极，是锂离子电池中的石墨电极。

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