锂电池结构与原理.docVIP

锂 HYPERLINK /tech/dy/300010210041/29907.html \t _blank 电池原理和结构 1、锂离子电池的结构与工作原理：所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机理的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且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4。⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括 HYPERLINK /tech/detail/SNO.html \t _blank 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、 HYPERLINK /tech/fl/300010180051.html \t _blank 绝缘材料（insulator）、安全阀（safetyvent）、密封圈（gasket）、 HYPERLINK /tech/detail/PTC.html \t _blank 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 HYPERLINK /tech/dy/300010210041/29906.html \t _blank 锂电池的详细介绍 1、锂离子电池锂离子电池目前由液态锂离子电池( HYPERLINK /tech/detail/LIB.html \t _blank LIB)和聚合物锂离子电池( HYPERLINK /tech/detail/plb.html \t _blank PLB)两类。其中，液态锂离子电池是指 Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。正极采用锂化合物L HYPERLINK /tech/syjt/200010130022/594421.html \t _blank iCoO2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，是21世纪发展的理想能源。2、锂离子电池发展简史锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂，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，已广泛应用于军事和民用小型电器中，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的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。目前开发的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世纪电动汽车的主要动力 HYPERLINK /tech/jdq/200010110002/18851.html \t _blank 电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。4、电池的基本性能(1)电池的开路电压(2)电池的内阻(3)电池的工作电压(4)充电电压 充电电压是指二次电池在充电时，外电源加在电池两端的电压。充电的基本方法有恒 HYPERLINK /tech/dgq/200010090012/10541.html \t _blank 电流充电和恒电压充电。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。随着充电的进行，活性物质被恢复，电极反应面积不断缩小，电机的极化逐渐增高。(5)电池容量电池容量是指从电池获得电量的量，常用C表示，单位常用 HYPERLINK /tech/ljq/200010230005/1097620.html \t _blank Ah或 HYPERLINK /tech/ljq/200010230005/988757.html \t _blank mAh表示。容量是电池电性能的重要指标。电池的容量通常分为理论容量、实际容量和额定容量。电池容量由电极的容量决定，若电极的容量不等，电池的容量取决于容量小的那个电极，但决不是正负极容量之和。(6)电池的贮存性能和寿命 化学电源的主要特点之一是在使用时能够放出电能，不用时能贮存