锂电池工作原理图片(锂电池工作原理图片讲解)

锂离子电池工作原理

锂离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。

在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为“摇椅电池”。

当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。

电池的组成部分

（1）正极——活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂，镍钴锰酸锂材料，电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂（俗称三元）或者三元+少量锰酸锂，纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导电集流体使用厚度10-20微米的电解铝箔。

（2）隔膜——一种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。

（3）负极——活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。

（4）有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液。

（5）电池外壳——分为钢壳（方型很少使用）、铝壳、镀镍铁壳（圆柱电池使用）、铝塑膜（软包装）等，还有电池的盖帽，也是电池的正负极引出端 [3]  。

以上内容参考百度百科-锂离子电池

磷酸铁锂电池的主要工作原理是什么

锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能，并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂(LiMn2O4)，另外还有少数采用镍酸锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池。新开发的磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂（LiFePO4，简称LFP）材料作电池正极的锂离子电池，它是锂离子电池家族的新成员。

图1：磷酸铁锂电池工作原理

磷酸铁锂电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳（石墨）组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。

LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移；在放电过程中，负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。

由于磷酸铁锂电池具有无可比拟的优势，可广泛应用于多个领域。根据市场普及程度，磷酸铁锂应用大致分三个阶段：

第一阶段（目前较为广泛）：

1．电动工具：电钻、电锯、割草机等；

2．遥控汽车、船、飞机等玩具；

3．不间断电源（UPS）及应急灯、警示灯及矿灯(安全性最好)；

4、替代照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍氢可充电电池（尺寸完全相同）；

第二阶段（目前正在兴起）：

1．轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等；

2．太阳能及风力发电的储能设备；

3．小型医疗仪器设备及便携式仪器等。

第三阶段（目前靠政府推动）：

1．大型电动车辆：公交车、汽车、景点游览车及混合动力车等。

锂电池的工作原理？

锂电池分为锂金属电池和锂离子电池两种。

1、锂金属电池

锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。放电反应原理为：Li+MnO2=LiMnO2

2、锂离子电池

锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。充电正极上发生的反应为：LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)；充电负极上发生的反应为：6C+XLi++Xe- = LixC6；充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

扩展资料：

相较于以化石燃料为基础的传统能源供给方式，锂电池的出现打破了以往的碳基供能方式，减少了碳排放量，为可持续发展提供了新路径。

从上世纪90年代开始，锂电池开始进入市场，逐渐成为电器和IT终端设备的动力选择。更小的体积、更稳定的性能、更好的循环性，使锂电池逐渐遍布人们日常生活的各个方面，助力人类向清洁世界迈出重要一步。

参考资料来源：百度百科——锂电池

参考资料来源：人民网——人民日报新知：锂电池助推能源革新

锂电池工作原理

锂电池工作原理是充放电原理。当锂电池放电时，电子和Li+同时作用，方向相同，但路径不同，电子通过外部电路由负向正极；锂离子Li+从负。

锂电池是一种可充电电池，主要依靠锂离子在正负极之间移动。在充放电过程中，Li+插层脱嵌在两个电极之间：在充电电池中，Li+从正电极上被借记，通过电解液插入负极，负极处于富锂状态；在放电过程中，则相反。以锂为电极的材料是现代高性能电池的代表。

在锂电池的充放电过程中，锂离子处于从正极到负极再到正极的移动状态。如果我们把锂离子的电池比作摇椅，摇椅的两端就是电池的两极，锂离子就像一个优秀的运动员在摇椅的两端来回奔跑。所以专家给电池起了个可爱的名字，摇椅电池。

锂电池的结构锂电池的结构由五部分组成：正极、负极、电解液、隔膜、外壳和电极引线。锂电池的结构可分为缠绕型和堆积型两大类。液体锂电池具有缠绕结构，而聚合物锂电池同时具有缠绕结构。

阴极材料：活性材料、导电剂、溶剂、粘合剂、基体。在锂电池中，正材料市场容量最大，附加值较高，约占锂电池成本的30%，毛利率低水平15%，高水平70%以上。目前，材料已批量应用于锂电池，主要包括锂钴氧化物、锂锰氧化物、锂镍镍锰氧化物、锂钴镍锰氧化物和磷酸铁锂。

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