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充电锂电池工作原理

发布时间:2017-1-15 8:14:56,发布者:深圳市吉毅创能源科技有限公司

锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌 (习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插,被形象地称为"摇椅电池"。

 

     锂离子电池具有能量密度大,平均输出电压高,自放电小,没有记忆效应等优点,工作温度范围宽为 -20℃~60℃。循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%.不含有毒有害物质,被称为绿色电池。

 

     锂离子电池目前有液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)两类。其中,液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2,LiNiO2LiMn2O4,负极采用锂—碳层间化合物LixC6,典型的电池体系为:

- C | LiPF6-EC+DEC | LiCoO2 +

正极反应:LiCoO2 = Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- ----------- 21

负极反应:6C + xLi+ + xe- = LixC6 ----------- 22

电池总反应:LiCoO2 + 6C = Li1-xCoO2 + LixC6 ----------- 23

 

聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同,主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂 离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中,高分子材料主要是被应 用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物,电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质,或是有机电解液,一般锂 离子技术使用液体或胶体电解液,因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分,这就增加了重量,另外也限制了尺寸的灵活性。而聚合物锂离子工艺中没有多余 的电解液,因此它更稳定,也不易因电池的过量充电、碰撞或其他损害、以及过量使用而造成危险情况。



 

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