锂电池工作原理和结构图解

发布网友发布时间：2024-09-11 04:11

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热心网友时间：2024-09-11 04:33

锂电池的工作原理和结构由其组成部分和充电、放电过程来解释。首先，锂电池由正极（活性物质如锰酸锂或钴酸锂，常见为三元材料）、隔膜（允许锂离子通过但电子不能）、负极（石墨或碳结构）、有机电解液（溶解锂盐的溶剂）以及电池外壳（如钢壳、铝壳等）构成。

在充电过程中，锂离子从正极通过电解液移动到负极，形成锂化合物，电池正负极反应分别为LiCoO2充电变为Li1-xCoO2+Xli++Xe和6C+XLi++Xe==LixC6。放电时，电子和锂离子双向移动，电子从负极到正极，锂离子反之。电池保护板则确保电池安全，如过充、过放、过流、短路和高温保护，通过PTC和NTC热敏电阻、保护芯片U1和MOSFET开关等元件实现。

电池保护板的逻辑是当电池电压达到预设的保护阈值时，会自动切断充电或放电路径，防止电池过载。例如，过充保护会让MOSFET关闭，阻止继续充电；过放电保护则在电压过低时阻止放电。过流保护则通过检测电流异常，自动关闭放电路径，防止电流过大。

通过理解这些基本原理，我们可以更好地维护和使用锂电池，后续还将探讨温度对电池寿命的影响以及老化问题。