锂离子蓄电池是继镍氢蓄电池之后，出现的又一种新型蓄电池。图解演示图9-12为筒形锂离子蓄电池的结构图。锂离子蓄电池的单体电池组比铅酸蓄电池和镍氢蓄电池体积要小很多，但电池容量是后者的2～3倍。......
2023-09-27
锂离子动力电池：结构与原理详解
【摘要】：锂离子电池由日本索尼公司于1990 年最先开发成功。锂离子电池以其容量高、循环使用寿命长、无记忆性等优点，称为新能源汽车的主要选择。按照使用温度不同分为高温锂离子电池和常温锂离子电池。锂离子动力电池在原理上是一种锂离子浓差电池，正负极一般由两种锂离子嵌入化合物组成。理想的锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。图2-3-1锂离子电池工作原理图
锂离子电池由日本索尼公司于1990 年最先开发成功。它是把锂离子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成负极（传统锂电池用锂或锂合金作负极）。正极材料常用LixCO2 ,也用 LixNiO2 和LixMnO4 ，电解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基碳酸酯（DMC）。锂离子电池以其容量高、循环使用寿命长、无记忆性等优点，称为新能源汽车的主要选择。
锂离子电池根据正极材料的不同，分为钴酸锂锂离子电池、锰酸锂锂离子电池、磷酸铁锂电池和三元锂电池等。按照使用温度不同分为高温锂离子电池和常温锂离子电池。按电解质的状态不同分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池，全固态锂离子电池目前还处于实验室研究阶段。
锂离子动力电池在原理上是一种锂离子浓差电池，正负极一般由两种锂离子嵌入化合物组成。充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，负极处于富锂态，正极处于贫锂态，同时电子的补偿电荷从外电路供给到负极（现在一般是石墨负极），以保证负极电荷平衡。放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态。锂离子电池工作原理图如图2-3-1 所示。
理想的锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。实际上锂离子电池每时每刻都有覆盖反应发生，如正极材料的溶解、电解液的电解、过充电造成的损耗等副反应都会造成锂离子电池容量衰退。
图2-3-1 锂离子电池工作原理图
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