鉅大LARGE | 點擊量:297次 | 2023年06月07日
鋰離子電池是如何工作的?
鋰離子電池的工作原理要討論直流充電對電池的影響,首先要了解電動汽車電池。目前市面上電動汽車大多數是鋰離子電池,電池有兩極:正極是鋰化合物,負極為石墨。
在充電時,電池的正極上有鋰離子(Li+)生成,生成的鋰離子(Li+)經過電解液從正極運動到負極,而負極的石墨是有微孔的層狀結構,到達負極的鋰離子(Li+)嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子(Li+)越多,充電容量越高;在放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子(Li+)脫出,又運動回正極,回到正極的鋰離子(Li+)越多,放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。因此,理想狀態下,鋰離子電池的充放電過程中,實際是鋰離子(Li+)從正極→負極→正極的運動狀態,只要正負極材料的化學結構基本不發生變化,電池充放電的可逆性很好,鋰離子(Li+)電池就能保證長時間循環。
快速充電重要是保證鋰離子(Li+)快速地從正極嵌出并快速的嵌入負極,不能造成鋰離子(Li+)的沉積。但是在電流增大時,電極負極(石墨)表面的一層半透膜(SEI膜)會有一定程度的破裂,使電極材料和電解液相互反應。另外溫度升高會伴隨著一些副反應,如電解液分解、電極上出現沉積物,導致可逆性降低,電池容量也就會慢慢的減少。
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