文献综述锂电池工作原理

文献综述锂电池工作原理

锂电池的工作原理基于锂离子在正极和负极之间的嵌入和脱嵌过程。以下是锂电池工作原理的简要概述:

充电过程

锂离子脱嵌:

在电场作用下,锂离子从正极晶格中脱出,经过电解质,嵌入到负极晶格中。

电压控制:

充电初期,电池电压低于3V时,进行预充电,之后进入标准充电过程。

恒流充电:

电池电压升到4.20V时,改为恒压充电,保持充电电压为4.20V。

充电结束:

当充电电流下降至设定充电电流的1/10时,充电结束。

放电过程

锂离子嵌入:

在电场作用下,锂离子从负极晶格中脱出,经过电解质,嵌入到正极晶格中。

电流形成:

锂离子嵌入正极时,电子通过外电路到达正极与锂离子复合,形成电流。

注意事项

过放损伤:过度放电可能导致电池鼓胀,因为负极上的锂离子过度堆积。

材料选择:正极材料通常是锂合金金属氧化物,如LiMn2O4或LiCoO2,而负极材料通常是石墨。

电解质:电解质的选择对电池性能至关重要,需要具有良好的导电性,以降低电池的内阻。

容量和倍率