鋰離子電池的工作原理

鋰離子電池是一種二次電池（充電電池），它重要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。

鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，沒(méi)有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過(guò)程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過(guò)程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌。在充放電過(guò)程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為搖椅電池。

鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)

1、循環(huán)壽命長(zhǎng)：鋰離子電池以1C倍率進(jìn)行充、放電，其循環(huán)壽命大于等于500次，第500次時(shí)的電容量，大于標(biāo)稱銅梁70%。而鉛酸電池即使以0.5放電，以0.15C以充電，其循環(huán)壽命小于等于350次，電容量小于等于60%。

2、低溫度放電性能好：鋰離子電池可在-25度時(shí)正常工作，其電容量可達(dá)標(biāo)稱容量的70%，而鉛酸電池在-10度時(shí)的電容量的50%，在-25度時(shí)不：能正常工作。

3、荷電保持能力強(qiáng)：將充滿電的鋰離子電池組，放置兩個(gè)月后，其電容量大于等于80%，而鉛酸電池放置兩個(gè)月，僅為標(biāo)稱容量的40%-50%。

4、續(xù)行能力強(qiáng)，由于鋰離子電池組的重量?jī)H為鉛酸電池的30%，因此在相同的電壓，電容量下，鋰離子電池的續(xù)行能力強(qiáng)。

5、比能量高：由于鋰離子電池的體積僅為鉛酸電池的30%，因此當(dāng)使用相同的空間時(shí)鋰離子電池的能量?jī)?chǔ)備比鉛酸電池大。

6、工作溫度范圍寬：鋰離子電池可在-25度到55度范圍內(nèi)工作，而鉛酸電池只能在10度到40度范圍內(nèi)工作。

7、充電時(shí)間短：由于鋰離子電池具有可大電流充電的特性，因此充電時(shí)間只要4-5小時(shí)，而鉛酸電池則要8至10小時(shí)。

8、綠色環(huán)保性能高：與鉛酸電池?fù)碛写罅繉?duì)人體，環(huán)境有害的重金屬鉛相比，鋰離子電池是高環(huán)保型的產(chǎn)品。

9、可以大電流放電：鋰離子電池在1C倍率下大電流放電，其容量?jī)H為額定電容量60%。

10、大電流放電不影響循環(huán)壽命：鋰離子電池以1.5C倍率下大電流放電，對(duì)其循環(huán)壽命毫無(wú)影響。而鉛酸電池在1.5C倍率下大電流放電。其循環(huán)壽命僅為標(biāo)稱循環(huán)壽命30%-40%。