專業定制醫療鋰電池
18年專注鋰電池定制
機器人電池定制
低溫鋰電池

鋰離子電池知識詳解

鉅大LARGE  |  點擊量:71次  |  2020年09月29日  

摘要
鋰離子電池是一種充電電池,它主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:充電池時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態;放電時則相反

鋰離子電池是一種充電電池,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:充電池時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態;放電時則相反。


鋰離子電池容易與下面兩種電池混淆:


(1)鋰離子電池:存在鋰單質。


(2)鋰離子聚合物電池:用多聚物取代液態有機溶劑。


組成部分


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,現在又出現了鎳鈷錳酸鋰材料,電動自行車則用磷酸鐵鋰,導電集流體使用厚度10--20微米的電解鋁箔。


(2)隔膜一種特殊的復合膜,可以讓離子通過,但卻是電子的絕緣體。


(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)電池外殼分為鋼殼(現在方型很少使用)、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,也是電池的正負極引出端。


用途機理


鋰離子電池以碳素材料為負極,以含鋰的化合物作正極,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。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。


工作狀態和效率


鋰離子電池能量密度大,平均輸出電壓高。自放電小,好的電池,每月在2%以下(可恢復)。沒有記憶效應。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%,而且輸出功率大。使用壽命長。不含有毒有害物質,被稱為綠色電池。


充電


充電是電池重復使用的重要步驟,鋰離子電池的充電過程分為兩個階段:恒流快充階段和恒壓電流遞減階段。恒流快充階段,電池電壓逐步升高到電池的標準電壓,隨后在控制芯片下轉入恒壓階段,電壓不再升高以確保不會過充,電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到設定的值,而最終完成充電。電量統計芯片通過記錄放電曲線可以抽樣計算出電池的電量。鋰離子電池在多次使用后,放電曲線會發生改變,鋰離子電池雖然不存在記憶效應,但是充、放電不當會嚴重影響電池性能。


充電注意事項


鋰離子電池過度充放電會對正負極造成永久性損壞。過度放電導致負極碳片層結構出現塌陷,而塌陷會造成充電過程中鋰離子無法插入;過度充電使過多的鋰離子嵌入負極碳結構,而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。


充電量等于充電電流乘以充電時間,在充電控制電壓一定的情況下,充電電流越大(充電速度越快),充電電量越小。電池充電速度過快和終止電壓控制點不當,同樣會造成電池容量不足,實際是電池的部分電極活性物質沒有得到充分反應就停止充電,這種充電不足的現象隨著循環次數的新增而加劇。


放電


第一次充放電,假如時間能較長(一般3至4小時足夠),那么可以使電極盡可能多的達到最高氧化態(充足電),放電(或使用)時則強制放到規定的電壓、或直至自動關機,如此能激活電池使用容量。


但在鋰離子電池的平常使用中,不要如此操作,可以隨時根據要充電,充電時既不必要一定充滿電為止,也不要先放電。像首次充放電那樣的操作,只要每隔3至4個月進行持續的1至2次即可。聲明:本網站所公布的文章,均來自于互聯網,如有侵權,請聯系刪除。


點擊閱讀更多 v
立即咨詢
鉅大精選

鉅大核心技術能力

爽爽爽爽爽成年网站在线观看_小草在线观看播放_暖暖在线观看免费