指单个含有正、负极的电化学电芯,一般不直接使用。区别于电池含有保护电路和外壳,可以直接使用。
锂离子二次充电电池的组成是这样的:电芯+保护电路板。充电电池去除保护电路板就是电芯了。他是充电电池中的蓄电部分。电芯的质量直接决定了充电电池的质量。
手机电板拆掉外壳,再去掉电板里的保护电路板就剩下锂电芯了。
电芯分为铝壳电芯、软包电芯(又称“聚合物电芯”)、圆柱电芯三种。通常手机电池采用的为铝壳电芯,蓝牙等数码产品多采用软包电芯,笔记本电脑的电池采用圆柱电芯的串并联组合。
粒径小,比表面积大,颜色白,纯度高,电化学性能明显提高。可以用到钛酸锂电池材料和钴酸锂电池材料中。1:在-0.05~0.35V(vsSCE)的电位范围内表现出典型的法拉第赝电容行为。所谓赝电容是继双电层电容器后,发展了得赝电容器。赝电容也称法拉第准电容,对于法拉第准电容,其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储,而且包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应而将电荷储存于电极中。电解液中的离子,一般为H或OH-在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极/溶液界面,而后通过界面的电化学反应而进入到电极表面活性氧化物的体相中;由于电极材料采用的是具有较大比表面积的氧化物,这样就会有相当多的这样的电化学反应发生,大量的电荷就被存储在电极中。放电时这些进入氧化物中的离子又会重新返回到电解液中,同时所存储的电荷通过外电路而释放出来,这就是法拉第准电容的充放电机理。说明白点,赝电容就是无数个小的双电层电容。2:在相同的电流密度(毫安/平方厘米)下,增加比容量(法/克)。3:降低自放电率,具有量好的循环寿命。成分:纳米二氧化钛(XZ-TI01)外观:白色粉末状;PH值:6-8;粒径:10纳米;比表面积:60-70m2/g;纯度:99.9%,干燥失重105℃、2h≤0.05(%);灼烧失重≤0.1(%);铁ppm≤3合格铅(Pb)ppm≤10合格。包装:10公斤/纸桶内衬塑料薄膜袋“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。
锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
锂金属电池:
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
锂电池基本原理
锂电池基本原理
放电反应:Li+MnO2=LiMnO2
锂离子电池:
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)
充电负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe-=LixC6
充电电池总反应:LiCoO2+6C=Li(1-x)CoO2+LixC6
正极
正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照:
LiCoO2
3.7V
140mAh/g
Li2Mn2O4
4.0V
100mAh/g
LiFePO4
3.3V
100mAh/g
Li2FePO4F
3.6V
115mAh/g
正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌。充电时:LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放电时:Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4。
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:放电时锂离子脱嵌,充电时锂离子嵌入。
充电时:xLi++xe-+6C→LixC6
放电时:LixC6→xLi++xe-+6C