锂离子动力电池浅析
分类:产品知识
浏览:958次
锂离子动力电池是由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成的一种高性能二次电池,隔膜是关键的内层组件之一,即内部的关键组件,隔膜的性能决定了电池的内阻、容量。
隔膜的主要作用是将电池的正极、负极分隔开来,防止两者相碰而发生短路;电解质是离子运动的运输介质,隔膜的另一个作用即允许电解质离子通过,由于电解液为有机溶剂体系,一般选择耐有机溶剂的隔膜材料—聚烯烃多孔膜。
我们上中学的时候就应该学过,放电时,正极是得到电子的,发生还原反应,锂离子正极一般采用过渡金属的氧化物;负极发生氧化反应,多采用碳材料。
充电时,外加电源接入电池,此时构成电解池,此时不再称呼两个电极为正极、负极,而是称呼为阴极、阳极,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。充电时,锂离子从阳极开始经过电解质到达阴极,同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极,保持负极的电平衡;反之,放电时锂离子从负极开始,经过电解质直到正极。
由此可以看出,锂离子动力电池利用锂离子在两个电极之间的往复进行充放电工作,是一种锂离子浓度差电池。
根据正极材料的不同,锂离子动力电池主要包括锰酸锂电池、钴酸锂电池、磷酸铁锂电池和三元材料锂离子电池等;根据电解质材料的不同,锂离子动力电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两大类。
与其他结构的动力电池相比,锂离子动力电池的主要优点有:
1、工作电压高
2、比能量高
3、容量与能量转换效率高
4、储存和循环寿命长
5、自放电小
6、无记忆效应
7、工作温度范围广
8、环保
但其内阻大、在高功率输出时比能量迅速下降;由于其充放电的范围广,于是需要采用特殊的保护电路以防止电池过充电与过放电。