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