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鋰電池工作原理與結構詳細解讀

1、鋰電池基本結構

  主要材料:正極、負極、電解液、隔膜

  結構:圓形、方形;疊片、卷繞

  形態:聚合物(軟包裝)、液態鋰離子(鋼殼)

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2、鋰電池工作原理

正極材料:LiMn2O4,負極材料:石墨

充電時正極的Li+和電解液中的Li+向負極聚集,得到電子,被還原成Li鑲嵌在負極的碳素材料中。放電時鑲嵌在負極碳素材料中的Li失去電子,進入電解液,電解液內的Li+向正極移動。

3、鋰電池組成原理

  ①正極構造

  LiMn2O4(錳酸鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔)正極

  ②負極構造

石墨+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(銅箔)負極

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4、充電過程

電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上,正鋰離子Li+從正極“跳進”電解液里,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達負極,與跑過來的電子結合在一起。

正極上發生的反應為LiMn2O4==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(電子)

負極上發生的反應為6C+XLi+Xe==LixC6

5、放電過程

電池放電,此時負極上的電子e從通過外部電路跑到正極上,正鋰離子Li+從負極“跳進”電解液里,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達正極,與早就跑過來的電子結合在一起。

正極上發生的反應為Li1-xMn2O4+xli++xe(電子)==LiMn2O4

負極上發生的反應為LixC6==6C+xLi+xe

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