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充電鋰電池工作原理

發布時間:2017-1-15 8:14:56,發布者:深圳市吉毅創能源科技有限公司

鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌 (習慣上正極用嵌入或脫嵌表示,而負極用插入或脫插表示)。在充放電過程中,鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為"搖椅電池"

 

     鋰離子電池具有能量密度大,平均輸出電壓高,自放電小,沒有記憶效應等優點,工作溫度范圍寬為 -20℃~60℃。循環性能優越、可快速充放電、充電效率高達100%.不含有毒有害物質,被稱為綠色電池。

 

     鋰離子電池目前有液態鋰離子電池(LIB)和聚合物鋰離子電池(PLIB)兩類。其中,液態鋰離子電池是指Li+嵌入化合物為正、負極的二次電池。正極采用鋰化合物LiCoO2LiNiO2LiMn2O4,負極采用鋰—碳層間化合物LixC6,典型的電池體系為:

- C | LiPF6-EC+DEC | LiCoO2 +

正極反應:LiCoO2 = Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- ----------- 21

負極反應:6C + xLi+ + xe- = LixC6 ----------- 22

電池總反應:LiCoO2 + 6C = Li1-xCoO2 + LixC6 ----------- 23

 

聚合物鋰離子電池的原理與液態鋰相同,主要區別是電解液與液態鋰不同。電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的聚合物鋰 離子電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統。而在目前所開發的聚合物鋰離子電池系統中,高分子材料主要是被應 用于正極及電解質。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無機化合物,電解質則可以使用固態或膠態高分子電解質,或是有機電解液,一般鋰 離子技術使用液體或膠體電解液,因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重量,另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多余 的電解液,因此它更穩定,也不易因電池的過量充電、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險情況。



 

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