鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。
在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極,負極處于富鋰狀態(tài);放電時則相反。
鋰離子電池以碳素材料為負極,以含鋰的化合物作正極,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池,鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。
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鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程,在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌(習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示,而負極用插入或脫插表示)在充放電過程中,鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為“搖椅電池”。
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(jīng)過電解液運動到負極,而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達到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。
同樣,當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程)嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回正極,回正極的鋰離子越多,放電容量越高。
一般鋰電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間,電流越大,充電越快,同時電池發(fā)熱也越大。
而且,過大的電流充電,容量不夠滿,因為電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)需要時間,就跟倒啤酒一樣,倒太快的話會產(chǎn)生泡沫,反而不滿。