锂电池结构与原理

锂电池原理与结构

1、锂离子电池得结构与工作原理:所谓锂离子电池就是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子得化合物作为正负极构成得二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间得转移来完成电池充放电工作得,独特机理得锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。以LiCoO2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定得嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO

2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵为负极得材料则选择电位尽可能接近锂电位得可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等与金属氧化物,包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0、4～0、6,y=0、6～0、4,z=(2＋3x＋5y)/2)等。

2、电池一般包括:正极(positive)、负极(negative)、电解质(electrolyte)、隔膜(separator)、正极引线(positivelead)、负极引线(negativeplate)、中心端子、绝缘材料(insulator)、安全阀(safetyvent)、密封圈(gasket)、PTC(正温度控制端子)、电池壳。一般大家较关心正极、负极、电解质

锂电池得详细介绍

1、锂离子电池

锂离子电池目前由液态锂离子电池(LIB)与聚合物锂离子电池(PLB)两类。其中,液态锂离子电池就是指Li +嵌入化合物为正、负极得二次电池。正极采用锂化合物L iC oO2或LiMn2O4,负极采用锂-碳层间化合物。锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长,就是21世纪发展得理想能源。

2、锂离子电池发展简史

锂电池与锂离子电池就是20世纪开发成功得新型高能电池。这种电池得负极就是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,已广泛应用于军事与民用小型电器中,如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等、部分代替了传统电池。

3、锂离子电池发展前景

锂离子电池以其特有得性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发得大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车得主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天与储能方面得到应用。

4、电池得基本性能

(1)电池得开路电压

(2)电池得内阻

(3)电池得工作电压

(4)充电电压

充电电压就是指二次电池在充电时,外电源加在电池两端得电压。充电得基本方法有恒电流充电与恒电压充电。一般采用恒电流充电,其特点时在充电过程中充电电流恒定不变。随着充电得进行,活性物质被恢复,电极反应面积不断缩小,电机得极化逐渐增高。

(5)电池容量

电池容量就是指从电池获得电量得量,常用C表示,单位常用Ah或mAh表示。容量就是电池电性能得重要指标。电池得容量通常分为理论容量、实际容量与额定容量。

电池容量由电极得容量决定,若电极得容量不等,电池得容量取决于容量小得那个电极,但决不就是正负极容量之与。

(6)电池得贮存性能与寿命

化学电源得主要特点之一就是在使用时能够放出电能,不用时能贮存电能。所谓贮存性能对于二次电池来说为充电保持能力。

对于二次电池,使用寿命时衡量电池性能好坏得一个重要参数。二次电池经过一次充电与放电,称为一个周期(或已此循环)。在一定得充放电制度下,电池容量达到某一规定值之前电池能经受得充放电次数称为二次电池得使用周期。锂离子电池具有优良得贮存性能与长得循环寿命。

锂电池-特征

A、高能量密度

锂离子电池得重量就是相同容量得镍镉或镍氢电池得一半,体积就是镍镉得40-50%,镍氢得20-30%。

B、高电压

一个锂离子电池单体得工作电压为3、7V(平均值),相当于三个串联得镍镉或镍氢电池。

C、无污染

锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类得有害金属物质。

D、不含金属锂

锂离子电池不含金属锂,因而不受飞机运输关于禁止在客机携带锂电池等规定得限制。

E、循环寿命高

在正常条件下,锂离子电池得充放电周期可超过500次。

F、无记忆效应

记忆效应就是指镍镉电池在充放电循环过程中,电池得容量减少得现象。锂离子电池不存在这种效应。

G、快速充电

使用额定电压为4、2V得恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充。

锂电池-锂电池原理与结构

1、锂离子电池得结构与工作原理:所谓锂离子电池就是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子得化合物作为正负极构成得二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间得转移来完成电池充放电工作得,独特机理得锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。以LiCoO2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定得嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO

2、Li Ni O2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵为负极得材料则选择电位尽可能接近锂电位得可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等与金属氧化物,包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0、4～0、6,y=0、6～0、4,z=(2＋3x＋5y)/2)等。

2、电池一般包括:正极(positive)、负极(negative)、电解质(electrolyte)、隔膜(separator)、正极引线(positivelead)、负极引线(negativeplate)、中心端子、绝缘材料(insulator)、安全阀(safetyvent)、密封圈(gasket)、PTC(正温度控制端子)、电池壳。一般大家较关心正极、负极、电解质。

锂电池-离子电池结构比较

按正极材料不同分为铁锂、钴锂、锰锂等;