锂电池工作原理和结构介绍

2023-12-06      182 次浏览

1、锂离子电池基本结构


重要材料:正极、负极、电解液、隔膜


结构:圆形、方形;叠片、卷绕


形态:聚合物(软包装)、液态锂离子(钢壳)


2、锂离子电池工作原理


正极材料:LiMn2O4,负极材料:石墨


充电时正极的Li+和电解液中的Li+向负极聚集,得到电子,被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。放电时镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子,进入电解液,电解液内的Li+向正极移动。


3、锂离子电池组成原理


①正极构造


LiMn2O4(锰酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极


②负极构造


石墨+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铜箔)负极


动力锂电池原理概念原来如此简单!


4、充电过程


电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极跳进电解液里,爬过隔膜上弯弯曲曲的小洞,游泳到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。


正极上发生的反应为LiMn2O4==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(电子)


负极上发生的反应为6C+XLi+Xe==LixC6


5、放电过程


电池放电,此时负极上的电子e从通过外部电路跑到正极上,正锂离子Li+从负极跳进电解液里,爬过隔膜上弯弯曲曲的小洞,游泳到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。



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