锂电池原理-锂电池的工作原理解析与注意事项
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发布时间:2024-10-19 14:41
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热心网友
时间:2024-10-20 21:15
锂电池原理详解及使用注意事项
锂电池的原理主要基于所谓的“摇椅理论”。不同于传统电池通过电子转移实现充放电,锂电池则依赖于锂离子在层状物质晶体间的出入,引发能量变化。充放电过程中,锂离子在电池正负极间往返穿梭,正如同摇椅一样,因此得名摇椅电池。锂离子电池相比于传统镍镉和镍氢电池,具备高工作电压、大比能量、长循环寿命、低自放电率和无记忆效应等显著优势。
锂电池由两个被电解质隔开的电极组成,电解质既为离子导体又是电子绝缘体。在放电过程中,化学能转化为电能,电池包可包含多个单个电池并联或串联。电池通过其电化学活性物质储存化学能,并可在需求时通过氧化还原反应转化为电能。
锂离子电池主要由阳极、阴极和电解质构成。阳极在放电时电子通过外电路转移走,材料被氧化;常使用石墨或金属合金作为电极材料。阴极在放电时接收电子,通常采用过渡金属氧化物或磷化物。电解质为离子导体,电子绝缘体,阻隔阴阳极并提供电子转移媒介,通常由非水有机溶剂溶解含锂盐。
锂电池充放电过程分为充电和放电。充电时,阴极材料(如LiCoO2)被氧化,锂离子从层状插层材料中脱出,通过电解质插层到石墨层。放电时,负极发生氧化反应,锂离子从阳极脱出,穿过电解质重新插层到阴极,电子穿过外电路平衡电荷,正极材料接收电子和来自溶液中的Li+离子进行还原反应。
在锂电池的日常使用中,有几点需要注意。首先,关于“电池激活”问题,以往的说法是首次充电时间应超过12小时,进行三次。实际上,这是镍电池(如镍镉和镍氢)充电方法的延续,锂电池无需此类操作。充电应遵循标准时间和方法,避免超长充电,以免对电池造成损害。其次,应避免电池长时间充电和完全放电后再充电,过充和过放电会对电池造成永久性损坏。电池寿命主要取决于充放电周期,遵循锂电池发明者的建议,即用即充,即充即用。定期进行深度充放电有助于电池管理芯片和充电控制芯片的正常工作,修正使用过程中可能产生的不当值。
热心网友
时间:2024-10-20 21:22
锂电池原理详解及使用注意事项
锂电池的原理主要基于所谓的“摇椅理论”。不同于传统电池通过电子转移实现充放电,锂电池则依赖于锂离子在层状物质晶体间的出入,引发能量变化。充放电过程中,锂离子在电池正负极间往返穿梭,正如同摇椅一样,因此得名摇椅电池。锂离子电池相比于传统镍镉和镍氢电池,具备高工作电压、大比能量、长循环寿命、低自放电率和无记忆效应等显著优势。
锂电池由两个被电解质隔开的电极组成,电解质既为离子导体又是电子绝缘体。在放电过程中,化学能转化为电能,电池包可包含多个单个电池并联或串联。电池通过其电化学活性物质储存化学能,并可在需求时通过氧化还原反应转化为电能。
锂离子电池主要由阳极、阴极和电解质构成。阳极在放电时电子通过外电路转移走,材料被氧化;常使用石墨或金属合金作为电极材料。阴极在放电时接收电子,通常采用过渡金属氧化物或磷化物。电解质为离子导体,电子绝缘体,阻隔阴阳极并提供电子转移媒介,通常由非水有机溶剂溶解含锂盐。
锂电池充放电过程分为充电和放电。充电时,阴极材料(如LiCoO2)被氧化,锂离子从层状插层材料中脱出,通过电解质插层到石墨层。放电时,负极发生氧化反应,锂离子从阳极脱出,穿过电解质重新插层到阴极,电子穿过外电路平衡电荷,正极材料接收电子和来自溶液中的Li+离子进行还原反应。
在锂电池的日常使用中,有几点需要注意。首先,关于“电池激活”问题,以往的说法是首次充电时间应超过12小时,进行三次。实际上,这是镍电池(如镍镉和镍氢)充电方法的延续,锂电池无需此类操作。充电应遵循标准时间和方法,避免超长充电,以免对电池造成损害。其次,应避免电池长时间充电和完全放电后再充电,过充和过放电会对电池造成永久性损坏。电池寿命主要取决于充放电周期,遵循锂电池发明者的建议,即用即充,即充即用。定期进行深度充放电有助于电池管理芯片和充电控制芯片的正常工作,修正使用过程中可能产生的不当值。