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鋰離子電池工作原理是什么?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年09月08日  

鋰離子電池工作原理


鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。


充電正極上發(fā)生的反應為


LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)


充電負極上發(fā)生的反應為


6C+XLi++Xe-=LixC6


充電電池總反應:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6


鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它重要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態(tài);放電時則相反。


鋰離子電池的結構組成


鋰離子電池重要由正極、負極、電解液、隔膜以及外部連接、包裝部件構成。其中,正極、負極包含活性電極物質、導電劑、粘結劑等,均勻涂布于銅箔和鋁箔集流體上。鋼殼/鋁殼/圓柱/軟包裝系列:


1.正極活性物質一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰,鎳鈷錳酸鋰材料,電動自行車則普遍用鎳鈷錳酸鋰(俗稱三元)或者三元+少量錳酸鋰,純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。導電極流體使用厚度10--20微米的電解鋁箔。


2.隔膜一種經特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔結構,可以讓鋰離子自由通過,而電子不能通過。


3.負極活性物質為石墨,或近似石墨結構的碳,導電集流體使用厚度7-15微米的電解銅箔。


4.有機電解液溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑,聚合物的則使用凝膠狀電解液。


5.鋰離子電池外殼分為鋼殼(方型很少使用)、鋁殼、鍍鎳鐵殼(圓柱電池使用)、鋁塑膜(軟包裝)等,還有電池的蓋帽,也是鋰離子電池的正負極引出端。


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