首先來(lái)看看鋰電池的工作原理！
鋰離子電池一般由正極、負(fù)極和高分子隔膜構(gòu)成。
鋰離子電池的正極材料必須有能夠接納鋰離子的位置和擴(kuò)散路徑，目前應(yīng)用性能較好的正極材料是具有高插入電位的層狀結(jié)構(gòu)的過(guò)渡金屬氧化物和鋰的化合物，如LixCoO2，LixNiO2以及尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4等，這些正極材料的插鋰電位都可以達(dá)到4V以上。負(fù)極材料一般用鋰碳層間化合物L(fēng)ixC6，其電解質(zhì)一般采用溶解有鋰鹽LiPF6、LiAsF6的有機(jī)溶液。典型的鋰離子蓄電池體系由碳負(fù)極(焦炭、石墨)、正極氧化鈷鋰(LixCoO2）和有機(jī)電解液三部分組成。 鋰離子電池的電化學(xué)表達(dá)式：
正極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子嵌入，充電時(shí)鋰離子脫嵌。
負(fù)極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子脫插，充電時(shí)鋰離子插入。
電池總反應(yīng)：
以炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極的鋰電池，在充放電過(guò)程中，沒(méi)有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)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(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過(guò)程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出， 又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說(shuō)的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過(guò)程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。Li-ion Batteries就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運(yùn)動(dòng)員一樣在搖椅來(lái)回奔跑。
鋰離子電池的充放電特性：
鋰離子電池的標(biāo)稱電壓為3.6V，充滿電壓為4.2V，對(duì)過(guò)充電和過(guò)放電都比較敏感。為了最大限度減少鋰離子電池易受到的過(guò)充電、深放電以及短路的損害，單體鋰離子電池的充電電壓必須嚴(yán)格限制。
鋰離子電池的充電特性：
1.在充電前半段，電壓是逐漸上升的;
2.在電壓達(dá)到4.2V后，內(nèi)阻變化，電壓維持不變;
3.整個(gè)過(guò)程中，電量不斷增加;
4.在接近充滿時(shí)，充電電流會(huì)達(dá)到很小的值。
經(jīng)過(guò)多年的研究，已經(jīng)找到了較好的充電控制方法:
1.涓流充電達(dá)到放電終止電壓2. 7V
2.使用恒流進(jìn)行充電，使電壓基本達(dá)到4.2V。安全電流為小于0.8C;
3.恒流階段基本能達(dá)到電量的80%
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