锂电池工作原理

锂电池工作原理

生活需要各种各样的常识,今天就为大家来科普一下锂电池工作原理。这里说的锂离子电池主要指可以进行反复充电的锂离子电池。

一、锂电池的基本构成

锂电池工作原理涉及到了化学的氧化还原反应知识,我们不讨论过于专业的东西。想要了解某样东西就要知道该样东西的构造。同理,要想知道锂电池工作原理就要知道锂电池的基本构成。

锂电池基本构成
锂电池基本构成

锂电池内部含有:正极活性物质、负极活性物质、隔离膜(隔膜)、电解质。

1、正极、负极、正极活性物质、负极活性物质

正极和负极是实现充放电的存在。锂电池实际是电能和化学能的转换以实现能量的存储和释放。我们需要正负极材料容易实现这种转换,所以需要活性物质来做材料,这也就是正负极活性物质存在的理由。

2、隔离膜

由于需要把电池做小和存电量多,就会使得正负极的距离变小,就极易造成短路。为了防止这种情况,隔离膜就由此产生。

3、电解质

锂电池传递电量是靠锂离子的传递,而锂离子的传递没有传递的环境是不行的。电解质就是锂离子传递的环境。

二、锂电池工作原理

知道锂电池的构成,理解起锂电池工作原理就比较轻松。锂电池工作原理其实就是一个充放电的过程。这其实就是上面提到的锂离子的嵌入和脱离的过程。

锂电池工作原理
锂电池工作原理

1、电池充电

当对电池充电时,就会有锂离子在电池的正极生成,生成的锂离子就会经过电解质来到负极。这些锂离子就会嵌入到负极,嵌入的锂离子越多,说明充电的容量就越高。

2、电池放电

正常使用电池就是放电的过程。这个时候跟电池充电部分相反,嵌入到负极的锂离子脱离回到正极,回到正极的锂离子越多,说明放电的容量越高。

每一次充放电循环过程中,锂离子(Li+)充当了电能搬运载体的角色,不断的实现正极→负极→正极的往复运动,让正负极发生化学反应,实现化学能和电能的相互转换,实现电荷的转移,这就是锂电池工作原理。

三、总结

锂电池工作原理就是给正负极制造一定的反应环境(如电解质)和防止条件(如隔膜),让锂离子可以安全、准确无误的在正极和负极来回穿梭嵌入与脱离,达到电池充放电的目的。

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