鋰離子電池的結(jié)構(gòu)

鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上重要有五大塊：正極、負(fù)極、電解液、隔膜、外殼與電極引線。

目前較為常用的鋰離子電池材料有鈷酸鋰、鎳酸鋰以及錳酸鋰。用得最多的材料是鈷酸鋰，循環(huán)性能好，制造也方便，缺點(diǎn)是鈷化合物價(jià)格較貴。鎳酸鋰的因?yàn)樾再|(zhì)不穩(wěn)定，制造困難，通常用得較多的是鈷酸鋰摻雜鎳的化合物，又稱鎳鈷酸鋰。錳酸鋰也是非常好的材料，在高溫下錳酸鋰的衰減比較快等諸多原因，目前應(yīng)用多數(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。

鋰離子電池的結(jié)構(gòu)重要分卷繞式和層疊式兩大類。液態(tài)鋰離子電池采用卷繞結(jié)構(gòu)，聚合物鋰離子電池則兩種都有。卷繞式將正極膜片、隔膜、負(fù)極膜片依次放好，卷繞成圓柱形或扁柱形，重要以SANYO、TOSHIBA、SONY、ATL為代表。層疊式則將正極、隔膜、負(fù)極、隔膜、正極這樣的方式多層堆疊。將所有正極焊接在一起引出，負(fù)極也焊成一起引出，重要以ATL為代表。

鋰離子電池工作原理

1、充電時(shí)

在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下鋰離子從正極晶格中脫出，經(jīng)過電解質(zhì)，嵌入到負(fù)極晶格中。

充電開始時(shí)，應(yīng)先檢測(cè)待充電電池的電壓，假如電壓低于3V，要先進(jìn)行預(yù)充電，充電電流為設(shè)定電流的1/10，一般選0.05C左右。電壓升到3V后，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過程。標(biāo)準(zhǔn)充電過程為：以設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，電池電壓升到4.20V時(shí)，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。此時(shí)，充電電流逐漸下降，當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時(shí)，充電結(jié)束。

一般鋰離子電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，同時(shí)電池發(fā)熱也越大。而且，過大的電流充電，容量不夠滿，因?yàn)殡姵貎?nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)要時(shí)間。就跟倒啤酒相同，倒太快的話會(huì)出現(xiàn)泡沫，反而不滿。

術(shù)語(yǔ)解釋：充放電電流一般用C作參照，C是對(duì)應(yīng)電池容量的數(shù)值。電池容量一般用Ah、mAh表示，如M8的電池容量1200mAh，對(duì)應(yīng)的C就是1200mA。0.2C就等于240mA。

一文解析鋰離子電池工作原理及應(yīng)用

2、放電時(shí)

過程正好相反鋰離子返回正極，電子通過用電器由外電路到達(dá)正極與鋰離子復(fù)合。

從典型放電曲線圖上可以看出，電池放電電流越大，放電容量越小，電壓下降更快。