负极:采用锂一碳层间化合物LiXC6。
电解质:一般采用溶解有锂盐的有机制剂,根据所用电解质的状态可分为液态锂离子电池、聚合物锂离子电池、全固态锂离子电池。
隔膜只允许锂离子Li+往返通过,阻止电子e-通过,在正负极之间起到绝缘作用。
三元锂电池是指正极材料使用镍钻锰酸锂Li(NiCoMn) O2的锂电池,是以镍盐、钻盐、锰盐为原料,里面镍钻锰的比例可以根据实际需要调整。由此可以看出我们是以锂离子电池的正极对其进行更细的分类与命名。致相同。
(1)充电过程(图4)
充电池时,晶状结构正极材料上的锂分成锂离子和电子,电子通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“脱嵌”进入电解液里,“穿过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“嵌入”到达晶状体结构负极,与外部跑过来的电子结合在一起,导致负极处于富锂状态。
(2)放电过程(图5)
电池放电时,电子和Li十同时行动的电子从负极经过外电路导体跑到正极,锂离子Li十从晶状体结构负极“脱插”进入电解液里,“穿过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”嵌入正极晶体空隙,与外电路过来的电子结合在一起。
(3)摇椅现象
从电池内电路来看,充电时锂离子插入负极,放电时锂离子又嵌入正极,锂离子像坐摇椅一样,在正极和负极之间来回移动,锂电池的正负极像摇椅,所以锂离子电池又称为“摇椅电池”
(4)充放电过程中,电池容量的变化
在充电过程中,电池在外部充电器电压的作用下,随着锂离子从正极向负极移动,电池贮存的电量越来越多,正负极之间的电压越来越高,直到充满。
放电过程中,锂离子从负极向正极移动,电池贮存的电量越来越少,电池的正负极电压越来越低,直到放电终了。
电池正负极材料的晶体结构,在锂离子迁移过程中会出现变化,如果过充严重时会导致负极晶格堵塞,过放会导致负极晶格塌落,因此锂电芯不能单独使用,必须与充放电控制电路组合使用。
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