锂离子电池工作原理 (3).pdf

.锂离子电池工作原理.正极反应正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。负极反应负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。电池总反应电池总反应以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在 Li-ion 的充放电过程中，锂离子处于从正极负极正极的运动状态。Li-ionBatteries 就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以 Li-ion Batteries 又叫摇椅式电池。一般锂电池充电电流设定在 0.2C 至 1C 之间，电流越大，充电越.快，同时电池发热也越大。而且，过大的电流充电，容量不够满，因为电池内部的电化学反应需要时间。就跟倒啤酒一样，倒太快的话会产生泡沫，反而不满。正极正极正极材料：可选正极材料很多，目前主流产品多采用锂铁磷酸盐。正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。充电时：LiFePO?Li1-xFePO?+xLi+xe放电时：Li1-xFePO?+xLi+xe LiFePO?负极负极负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。负极反应：放电时锂离子脱插，充电时锂离子插入。充电时：xLi+xe+6C LixC6放电时：LixC6 xLi+xe+6C.