锂电池(Lithium battery)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、锂聚合物)的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂金属电池通常是不可充电的,且内含金属态的锂。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。
下面对锂离子电池(统称锂电池)工作原理,提高电池使用寿命进行介绍。
锂电池基本原理
1、锂电池基本结构
主要材料:正极、负极、电解液、隔膜;
结构:圆形、方形;叠片、卷绕;
形态:聚合物(软包装)、液态锂离子(钢壳)。
2、锂电池工作原理
正极材料:LiMn2O4;
负极材料:石墨;
充电时正极的Li+和电解液中的Li+向负极聚集,得到电子,被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。放电时镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子,进入电解液,电解液内的Li+向正极移动。
3、锂电池组成原理
(1)正极构造
LiMn2O4(锰酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极;
(2)负极构造
石墨+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铜箔)负极。
4、充电过程
电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为LiMn2O4==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(电子);
负极上发生的反应为6C+XLi+Xe==LixC6。
5、放电过程
电池放电,此时负极上的电子e从通过外部电路跑到正极上,正锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为Li1-xMn2O4+xli++xe(电子)==LiMn2O4;
负极上发生的反应为LixC6==6C+xLi+xe。
提高锂电池使用寿命
锂电池是有一定的使用寿命的,有许多因素都可能加速电池的老化,从而缩短寿命。
有些电池使用说明书上标明一定的使用次数,锂电池它是有一定的电压和电流范围,长期处于低压、过放、过充以及低压下长期不使用等等因素都可能影响它的使用寿命。
提高锂电池使用寿命方法如下:
1、不能过充,充满电就不能充了,再充就会影响锂电池寿命,甚至爆炸!虽然锂电池都有充电电路保护,但还是会有微小的电流进行充电,所以不要长时间插在充电器上。
2、不能过放,没电之前就要充电!大概剩下20%就需要充电!
3、不要在高温下长时间使用,高温也是加速电池老化的重要因素;
4、避免过高和长时间过低电量;
5、预防短路,短路是影响最大的;
6、新电池需要激活1个月左右做一次完全放电完全充电,就是用到关机,充满电100%,有利于锂电池保养。
总结:以上几条是本人对锂电池的了解得出,希望能帮到您!
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