介绍锂离子电池的结构及工作原理

2020-12-18      1163 次浏览

锂离子电池的结构


锂离子电池在结构上的前五块:正极、负极、电解液、阻挡层、外壳和电极引线。


目前,锂离子电池常用的有锂钴酸、锂镍酸和锂锰酸。最常用的材料是氧化锂钴,它具有良好的循环功能,制作方便,但缺点是钴化合物比较昂贵。由于镍酸锂的性质不稳定,难以制取,通常多用于锂钴掺杂的镍化合物,也称为锂镍矿。锰酸锂也是一个很好的数据,在高温下锰酸锂衰减较快等诸多原因,目前大部分的使用还处于实验室阶段。


锂离子电池的结构分为绕组式和级联式。液态锂离子电池采用绕组结构,而聚合物锂离子电池两者兼备。正膜片、间隙、负膜片依次置于卷绕式中形成圆柱体或扁柱,重要以三洋、东芝、索尼、ATL为代表。级联就是把正极、间隙、负极、间隙、正极这样一种方法叠加起来。所有的正极焊接在一起引出,负极也焊接在一起引出,重要以ATL为代表。


锂离子电池的工作原理


1.当充电


在电场的驱动下,锂离子从正极晶格中逸出,穿过电解质,嵌入负极晶格中。


在充电开始时,应先测试待充电电池的电压。假如电压低于3V,应先对电池进行预充电。充电电流为设定电流的1/10,一般在0.05c左右。电压升至3V后,进入标准充电过程。标准充电过程如下:恒流充电,设定电流。当电池电压升至4.20v时,改为恒压充电,充电电压保持在4.20v。此时充电电流逐渐下降,当电流下降到设定充电电流的1/10时,充电结束。


锂离子电池的充电电流一般设定在0.2c到1C之间。电流越高,充电越快,电池的发热就越大。此外,过量的电流充电,容量不够,因为电池内部的电化学反应要时间。就像倒啤酒相同,倒得太快会出现泡沫,但不满。


术语:充放电电流一般称为C,即与电池容量相对应的值。电池容量一般用Ah、mAh表示,如M8电池容量为1200mAh,相应的C为1200mA。0。2c等于240mA。


2.当放电


这个过程恰恰相反。锂离子回到正极,电子通过外部电路到达正极并与锂离子重新结合。


从典型的放电曲线可以看出,放电电流越大,放电容量越小,电压下降越快。


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