知識(shí)解析:解析鋰離子電池的工作原理

在我們的日常生活中，鋰離子電池經(jīng)常被認(rèn)為是對(duì)的和錯(cuò)的，比如我們使用手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等設(shè)備都依賴它來操作，但是你了解它的原理嗎?假如你不明白，趕快跟著小編學(xué)習(xí)一下鋰離子電池的工作原理。

1.鋰離子電池的工作原理。簡(jiǎn)要解析

鋰離子電池是一種二次電池，由兩種可逆性嵌入和非嵌入的鋰離子化合物作為正極和負(fù)極組成。當(dāng)電池充電時(shí)，正極的鋰原子電離成鋰離子和電子，鋰離子向正極移動(dòng)，與電子形成鋰原子。在放電過程中，鋰原子從石墨晶體的陽(yáng)極表面電離成鋰離子和電子，在陰極處形成鋰原子。所以，鋰通常是鋰離子的形式，而不是金屬鋰，所以這叫做鋰離子電池。

2.工作原理-鋰離子電池的結(jié)構(gòu)

鋰離子電池是幾年前出現(xiàn)的鋰離子電池替代產(chǎn)品，電池重要由正極和負(fù)極、電解液、隔膜和外殼組成。

正極-選擇能吸收和儲(chǔ)存鋰離子的碳極。鋰放電時(shí)，鋰變成鋰離子，離開電池的正極，到達(dá)鋰離子電池的負(fù)極。

電極負(fù)極材料的選擇盡可能接近鋰的電勢(shì)，電勢(shì)可以嵌入鋰化合物，如各種碳材料，包括天然石墨、組成石墨、碳纖維、中心相碳和金屬氧化物。

電解質(zhì)-由LiPF6碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、低粘度碳酸二乙酯和其他烷基碳酸酯組成的混合溶劑體系。

隔膜選用聚乙烯微孔膜，如PE、PP或其復(fù)合膜，特別是PP/PE/PP三層隔膜，不僅熔點(diǎn)低，而且耐穿性高，起到熱安全的用途。

外殼由鋼或鋁制成，外殼總成具有防爆斷電功能。

3.鋰離子電池的工作原理

鋰離子電池的工作原理是充放電原理。

當(dāng)電池充電時(shí)，鋰離子在電池正極形成，鋰離子通過電解液到達(dá)負(fù)極。碳，也就是負(fù)極，具有許多微孔的層狀結(jié)構(gòu)，到達(dá)負(fù)極的鋰離子嵌入在碳層的微孔中。鋰離子嵌入越多，充電容量越大。此時(shí)正極處的化學(xué)反應(yīng)為:

同樣的道理，當(dāng)電池放電時(shí)(我們使用電池的過程)，嵌在負(fù)極碳中的鋰離子就會(huì)出來，并回到正極。鋰離子越回到正極，放電容量越大。當(dāng)我們談?wù)撾姵厝萘繒r(shí)，我們指的是放電容量。此時(shí)在負(fù)極上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:

不難看出，在鋰離子電池的充放電過程中，鋰離子從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，再到正極。讓我們把鋰離子電池想象成一把搖椅。搖椅的兩端是電池的南北兩極。鋰離子，就像一個(gè)優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員，在搖椅的兩端來回運(yùn)動(dòng)。因此，專家們給鋰離子電池起了一個(gè)他們最喜歡的名字:搖椅電池。