鋰離子電池原理

2021-02-24 上海新驀爾天縱檢測與鑑定


        鋰電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池，人們常常被這些帶「鋰」電池搞的不辨東西，對鋰離子電池原理進行必要的說明成為解開這個困惑的鑰匙，因為在所有這些涉及「鋰」的電池理論中，鋰離子電池原理是一條貫穿三者的紐帶，具有承前啟後的作用。

首先，要明確我們最開始提出的那三個概念

在鋰電池發展史上，第一個階段是鋰一次電池，這種電池的負極是鋰金屬，在這個基礎上，第二階段發展出了可充電鋰電池，即理論意義上的鋰離子電池，可充電鋰電池是沒有金屬鋰存在，只有鋰離子的電池。由於作為正極材料的含鋰化合物及電解液不同，因而，有基於不同材料的鋰離子電池原理。近年來，人們常說的鋰聚合物電池是在液態鋰離子電池的基礎上發展而來的，它的出現使鋰電池進入到第三個階段，由於鋰聚合物電池是鋰離子電池電解液由液態改進到固態或者凝膠態的電池，因而，它的工作機理並沒有脫離鋰離子電池原理體系，而只是改進了鋰離子電池原理。

其次，要在結構上對鋰離子電池原理進行了解

一般來說，鋰離子電池都有五個部分：正極、負極、隔膜、有機電解液、外殼，在鋰離子電池原理中，隔膜是最具技術含量的製造環節，而電解液則視液態或者聚合物而不同。

第三，從作用機理上理解鋰離子電池原理

鋰離子電池是鋰離子嵌入化合物為正極材料的電池總稱，從這個意義上說，只要是這個工作機理的鋰離子電池，不論是液態還是聚合物的，以及許多電池生產廠家正在著力打造的動力電池，都適用於普遍的鋰離子電池原理。在鋰離子電池原理下，電池充電過程就是鋰離子的嵌入與脫嵌過程，充電時鋰離子脫嵌，從正極經過電解質嵌入負極。放電時則相反。

　　 明白了以上的鋰離子電池原理，最後就可以用一個形象的比喻作結，人們一般用「搖椅式電池」來作為鋰離子電池原理的描述，即鋰離子始終處於「正極-負極-正極」的運動狀態之中，使得鋰離子電池象一把搖椅，搖椅的兩端為電池正負極，鋰離子就是在兩端運動的那個「人」，這個比喻是從作用機理來闡述鋰離子電池原理的。

來源：網絡

如需了解更多信息，請致電021-51089899或發信給service@skylabs.cn。


掃一掃，微信關新驀爾天縱檢測（SKYLABS）！
或者添加微信號：skylabs_02151089899！

相關焦點

  • 鋰離子電池內部結構及充電原理
    正極---採用能吸藏鋰離子的碳極，放電時，鋰變成鋰離子，脫離電池陽極，到達鋰離子電池陰極。一般採用嵌鋰過渡金屬氧化物做正極，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。負極----材料則選擇電位儘可能接近鋰電位的可嵌入鋰化合物，如各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物。
  • 漲知識:淺談鋰離子電池工作原理
    鋰離子電池工作原理　　鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。　　當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。
  • 第一性原理計算在鋰離子電池領域的應用盤點
    作為化學儲能裝置，鋰離子電池1以比功率高、能量密度大、壽命長、自放電率低和貯藏時間長等優點，被廣泛應用於可攜式電子設備、航天、軍事裝備及電動交通工具。目前，鋰離子電池已逐步替代其他電池為主要的動力電池。
  • 淺談鋰離子電池工作原理,不懂快來看哦~~
    導讀：在我們的日常生活中，鋰離子電池是非常常見的，例如我們使用的手機、筆記本、平板等設備都是靠著它工作的，但是你懂它的原理嗎?
  • 盤點:第一性原理計算在鋰離子電池領域的應用
    作為化學儲能裝置，鋰離子電池以比功率高、能量密度大、壽命長、自放電率低和貯藏時間長等優點，被廣泛應用於可攜式電子設備、航天、軍事裝備及電動交通工具。目前，鋰離子電池已逐步替代其他電池為主要的動力電池。另一方面，由於近年來智能電網及大規模儲能領域的發展對鋰離子電池的能量密度和功率密度提出了更高的要求，這使得開發具有高能量密度和大功率密度的新型鋰離子電池尤為重要。第一性原理計算方法即從頭算（ab initio）被廣泛應用在化學、物理、生命科學和材料學等領域。
  • 【動力電池網·乾貨】鋰離子電池爆炸原理、充放電過程
    今天咱們通過一個動畫來簡單的了解一些鋰離子電池工作原理：充電過程一個電源給電池充電，此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上，正鋰離子Li+從正極「跳進」電解液裡，「爬過」隔膜上彎彎曲曲的小洞，「遊泳」到達負極，與早就跑過來的電子結合在一起。
  • 電瓶修復——鋰離子電池充電與放電的工作原理
    打開APP 電瓶修復——鋰離子電池充電與放電的工作原理 發表於 2019-07-01 18:53:22 負電極（陽極）發生還原反應，同時吸收電子和鋰離子。電子和鋰離子在負電極的晶體結構中形成電池中性。
  • 鋰離子電容器與鋰離子電池、超級電容器有什麼區別?工作原理詳細概述
    其工作原理與鋰離子電池、超級電容器有所不同。固定布局                                                        工具條上設置固定寬高背景可以設置被包含可以完美對齊背景圖和文字以及製作自己的模板鋰離子電池是繼鎘鎳、氫鎳電池後發展最快的二次電池。
  • 純電動汽車鋰離子電池工作原理與市場研究
    而動力電池系統是制約續航能力及動力性能的關鍵技術問題。在此，本文擬針對電動汽車的電池系統的發展現狀進行一定的介紹。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/368086.htm　　目前，純電動汽車上使用的動力電池主要有鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池。其電池的反應原理圖如下圖（a）（b）（c）所示，其基本性能如下所述。
  • 磷酸鐵鋰離子電池充放電原理以及方法是什麼
    文章來源：鉅大鋰電進群交流 | 鋰電江湖技術交流，關注本公眾號後，添加文末主編微信，備註「進群交流」；資料領取 | 獲取本文原版資料，關注本公眾號後，添加文末主編微信，備註「資料領取」；磷酸鐵鋰離子電池充放電原理
  • 電池是如何放電?鋰離子電池又具有什麼優勢?帶你了解電池原理
    電池的效率越來越高，能量也越來越高，因此充滿電能使用的時間也越來越長。那麼這些電池的電是怎麼來的？我們來講解它的具體工作原理。電池的工作原理在了解電池之前，我們先來了解一下金屬。我們知道電流的產生就是電流的定向流動，失去的這個電子如果通過導線流到另外一個電極，那不就能能夠產生電流，鋰離子電池正是運用這個原理。我們把電池稱為化學電源，它是一個能量轉換的裝置，放電時，電池是將化學能轉變為電能；充電時則是將電能轉變成化學能儲存起來。當電池的正、負極用電子導體連接上並加上負載時，電流就會在負載上通過。
  • 你必須知道的鋰離子電池原理!
    記憶效應的原理是結晶化，在鋰電池中幾乎不會產生這種反應。但是，鋰離子電池在多次充放後容量仍然會下降，其原因是複雜而多樣的。主要是正負極材料本身的變化，從分子層面來看，正負極上容納鋰離子的空穴結構會逐漸塌陷、堵塞；從化學角度來看，是正負極材料活性鈍化，出現副反應生成穩定的其他化合物。物理上還會出現正極材料逐漸剝落等情況，總之最終降低了電池中可以自由在充放電過程中移動的鋰離子數目。
  • 淺談鋰離子電池的原理及其發展趨勢
    淺談鋰離子電池的原理及其發展趨勢　　電子資訊時代使對移動電源的需求快速增長。由於鋰離子電池具有高電壓、高容量的重要優點，且循環壽命長、安全性能好，使其在可攜式電子設備、電動汽車、空間技術、國防工業等多方面具有廣闊的應用前景，成為近幾年廣為關注的研究熱點。
  • 詳解三類鋰離子電池正極材料的工作原理
    【能源人都在看，點擊右上角加'關注'】隨著社會發展速度的加快，人們對於電池的需求和依賴與日俱增。電池與人們的生活息息相關，廣泛應用於各種小型便攜電子設備中，隨著能源緊缺和環境汙染問題的突顯，其已成為電動汽車、清潔能源儲存設備等大型設備中的核心環節。在眾多的電池體系中，如圖1所示，最吸引人的當屬鋰離子電池。
  • 鋰離子電池修復儀的設計原理及製作過程
    而人們在頻繁的使用中，逐漸發現手機電池並不能達到我們的使用要求，經常在使用一段時間後就出現充不進去電，放電時間變短的情況。一塊剛充好的電池，沒用多久就沒電了，從而一種修復手機電池的修復儀就誕生了。設計原理　　(一)手機電池的介紹　　現在一般手機電池中均採用的為鋰離子電池。主要因為鋰離子電池是鋰離子(Li-Ion)和鋰聚合物(Li-Pol)，電池具有重量輕，容量大，內阻小的特點。
  • 科普:液體鋰離子電池vs聚合物鋰離子電池
    手機鋰電池大家聽得多，但這玩意又是怎麼分類的呢（下文鋰離子電池簡寫成鋰電）？　　其實在電子產品領域，鋰電池常見的有液體鋰離子電池和聚合物鋰離子兩種。　　*（18650指電池的直徑為18mm，長度為65mm，圓柱體型的電池。
  • 鋰離子電池的結構與工作原理
    鋰離子電池是指分別用二個能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負極構成的二次電池。
  • 鋰離子電池的的原理、配方和工藝流程
    鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），它主要依靠Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌來工作。隨著新能源汽車等下遊產業不斷發展，鋰離子電池的生產規模正在不斷擴大。本文以鈷酸鋰為例，全面講解鋰離子電池的的原理、配方和工藝流程,鋰電池的性能與測試、生產注意事項和設計原則。
  • 你應該知道的鋰離子電池原理及工藝(上)
    來源： 新能源前線蘭州大學團隊鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），它主要依靠Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌來工作。隨著能源汽車等下遊產業不斷發展，鋰離子電池的生產規模正在不斷擴大。本專題分為上、下兩個部分，其中上篇重點關注鋰離子電池的原理、配方和工藝流程。下篇講解鋰電池的製作及其性能，本文系本專題上篇。
  • 聚合物鋰離子電池基礎知識
    聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態鋰離子都是相同的，正極材料分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰材料，負極為石墨，電池工作原理也基本一致。它們的主要區別在於電解質的不同， 液態鋰離子電池使用液體電解質， 聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質來代替， 這種聚合物可以是「幹態」的，也可以是「膠態」的，目前大部分採用聚合物膠體電解質。