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什么是电池记忆效应?锂离子电池的工作原理介绍

来源:宝鄂实业    2021-08-24 19:52    点击量:
何谓记忆效应 
  记忆效应对镍镉电池最为明显。当每次充电时,在负极有氢氧化镉与电极作用,产生金属镉而沉积于负极表面。放电时,负极表面的金属镉反应形成氢氧化镉,这即溶解-沉积反应,当充放电不完全时,电极内的镉金属会慢慢地产生大结晶体而使以后的化学反应受到阻碍,导致容量减少,此即所谓的“记忆效应”产生的缘由。
   镍镉电池因具有强烈的记忆效应,很容易因充放电不良,而造成可用容量降低,须约在使用十次后,做一次完全充放电。若已有记忆效应时,则可以连续做三次至五次完全充放电来释放记忆。
  镍氢电池因记忆效应较弱,因此约在使用过约五十次时,做一次完全充放电即可。而锂离子电池因没有记忆效应,所以千万不要放电,否则只会破坏电池结构,损耗电池的使用寿命。

锂离子电池的工作原理
   锂离子电池系统可以说是一个浓度电池,因为锂离子会由一极经由电解液跑到另一极,因此要设计一个成功的锂离子电池并使之与锂金属电池的效益相当必须符合以下几项原则:
1、在阳极的锂活性须接近1,以确定此电池的开路电位与原锂金属电池接近
2、两极的等效重量须低,如此才有应用的价值
3、锂离子在两极的扩散系数须高,以使电池在充放电时能够实时快速反应
4、两极须容易制作且无毒性,以确保价格低廉与环境保护。
 
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锂离子电池的工作原理(2)
    在已商业化成功的锂离子电池中,其正极与负极皆使用层状化合物,而这些层状化合物必须要能够容许锂离子的进出,而不使材料结构发生不可逆的变化,如此才能让锂离子在充放电过程中往返于正负极之间。
    由下图可适切地表达出这样的概念,当充电时由外界输入电能,锂离子由能量较低的正极被赶往负极中而成为能量较高的状态。进行放电时,锂离子自然地出能量较高的负极移往能量较低的正极而对外释放电能。另外,从全反应式中也可了解到整个反应过程中没有锂金属的存在,因此称之为锂离子电池。


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