鋰離子電池工作原理是什么

正極材料：LiMn2O4，負(fù)極材料：石墨

充電時(shí)正極的Li+和電解液中的Li+向負(fù)極聚集，得到電子，被還原成Li鑲嵌在負(fù)極的碳素材料中。放電時(shí)鑲嵌在負(fù)極碳素材料中的Li失去電子，進(jìn)入電解液，電解液內(nèi)的Li+向正極移動(dòng)。

鋰離子電池的正極和負(fù)極材料都是離子和電子的混合導(dǎo)體嵌入化合物，電子只能在正極和負(fù)極材料中運(yùn)動(dòng)。充放電過程要鋰離子和電子共同用途，這就要求鋰離子電極材料具有良好的導(dǎo)電性和離子的擴(kuò)散能力，以保證在放電過程中電子通過電極極耳迅速傳導(dǎo)到外電路。

鋰離子在負(fù)極材料脫嵌后迅速擴(kuò)散到電解液；電解液中的鋰離子被載體送達(dá)正極材料，與電子結(jié)合形成嵌入化合物。

鋰離子電池.jpg

鋰離子電池的充放電要求

1.鋰離子電池的充電

單節(jié)鋰離子電池的最高充電終止電壓為4.2V，不能過充，否則會(huì)因正極的鋰離子丟失太多而使電池報(bào)廢。對(duì)鋰離子電池充電時(shí)，應(yīng)采用專用的恒流、恒壓充電器，先恒流充電至鋰離子電池兩端電壓為4.2V后，轉(zhuǎn)入恒壓充電模式；當(dāng)恒壓充電電流降至100mA時(shí)，應(yīng)停止充電。

2.鋰離子電池的放電

由于鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因，放電時(shí)鋰離子不能全部移向正極，必須保留一部分鋰離子在負(fù)極，以保證在下次充電時(shí)鋰離子能夠暢通地嵌入通道。否則，電池壽命會(huì)縮短。

為了保證石墨層中放電后留有部分鋰離子，就要嚴(yán)格限制放電終止最低電壓，也就是說鋰離子電池不能過放電。單節(jié)鋰離子電池的放電終止電壓通常為3.0V，最低不能低于2.5V。電池放電時(shí)間長短與電池容量、放電電流大小有關(guān)。