鋰離子電池的工作原理

早期鋰離子電池直接采用金屬鋰作負(fù)極，在充電過(guò)程中容易出現(xiàn)鋰的堆積，并出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，大大縮短了電池的循環(huán)壽命，嚴(yán)重時(shí)可構(gòu)成電池短路甚至爆炸。為了解決這個(gè)問(wèn)題，鋰離子電池得到了發(fā)展。所謂的鋰離子電池,正極和負(fù)極電極選擇可以包含鋰離子在活性材料的晶體結(jié)構(gòu),以便與充放電鋰離子從正極到負(fù)極或正極負(fù)極。

鋰離子電池充放電操作過(guò)程是嵌入在鋰離子電池和嵌入式實(shí)現(xiàn),當(dāng)電池,陽(yáng)極釋放鋰離子在電解液中,這個(gè)過(guò)程是嵌入的,吸入的陰極電解液的鋰離子嵌入過(guò)程,發(fā)生在電池放電與上述過(guò)程相反,當(dāng)鋰離子往復(fù)充放電的過(guò)程中，嵌入和嵌入像搖椅相同的離開(kāi)，原因有人稱鋰離子電池為搖椅電池。鋰離子電池的負(fù)極一般由碳(C)材料構(gòu)成，正極由鋰金屬氧化物(LiMO2)構(gòu)成。一次化學(xué)反應(yīng)如下:

鋰離子電池具有能量高、安全性高、工作溫度范圍寬、工作電壓穩(wěn)定、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)(與其他電池相比)。在安全性方面，鋰離子電池比其他電池更安全。特別是采用這種控制方法后，鋰離子電池的安全性有了很大的保證。經(jīng)過(guò)電池過(guò)充、短路、擊穿、沖擊(壓力)等濫用試驗(yàn)，無(wú)危險(xiǎn)。鋰離子電池與鎳鎘電池(cd-ni)和鎳金屬氫化物電池(mh-ni)相同。它充電快，沒(méi)有記憶效果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鎘鎳電池。它的自放電率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于mh-ni電池。從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看，國(guó)際環(huán)境保護(hù)組織早已將鎘(Cd)、汞(Hg)、鉛(Pb)列為有害物質(zhì)。結(jié)果，含有這三種元素的電池的使用受到了限制，特別是在歐洲，一些國(guó)家的政府大幅提高了對(duì)某些電池的環(huán)境稅，而鋰離子電池卻沒(méi)有。當(dāng)然，鋰離子電池也有一些缺點(diǎn)，如在低溫下放電率低，電池的價(jià)格比較先進(jìn)。