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锂电池是如何进行工作的

锂电池的工作原理是什么?

锂电池的工作原理是利用“锂离子可以携带电子”的特性研发而来,锂电池内部一般使用“锂化合物”和“碳素材料”制成,而锂离子可以在这两种材料中进行嵌入或脱嵌现象,在发生这一现象的过程中,电子也会随着锂离子一起迁移,这一过程就可以理解为电池充放电的过程,至于锂离子携带电子什么时候发生嵌入或脱嵌,取决于电池所处的状态,但需要搞清楚一点,原理是原理,材质是材质,原理基本相同,但电池内的结构、材质,以及应用的技术却是不同的,而这会决定电池的整体性能,尤其是锂电池。


锂电池结构

如果仔细看锂电池的结构,那就比较复杂,但如果从大结构方面看,可以分为三部分,通常分为正极区域,这也是锂离子生成、出发的区域,而负极区域也就是锂离子发生嵌入或脱嵌的区域,不过需要注意的是,锂离子在正极一样可以发生嵌入或脱嵌现象,但正极和负极之间并不互通(存在多个锂离子可以通过的通道),存在一个隔膜,这个隔膜内就是电解液(勿较真,为了便于理解),只有锂离子携带电子才可以在电解液中穿梭,来回搬运电子。

而在日常生活中出现的电池鼓包现象,也与锂离子的穿梭有关,如果锂离子携带大量的电子前往负极区域,如果无法储存这些带电锂离子,就会出现过充鼓包现象,反之则是过放现象,虽然方向有正反,但原理都是一样的。


锂电池充放电流程

众所周知,电池有正负极之分,其中的正极一般为“锂化合物”材质,而负极为“碳素材料”制成,正极和负极所在的区域并不相通,中间会存在隔膜和电解液,基于电池品牌、结构、应用技术的不同,电池的整体结构和体积,以及内部分布会有细微的变化,锂离子一般在正极区域生成,然后携带电子通过电解液到达负极区域,并且发生嵌入现象,而这个现象是可逆转的,也就是所谓的充放电过程,这意味着处于负极区域的锂离子一样可以回到正极区域,也就是所谓的脱嵌。

通常情况下,人们将锂离子携带电子进入负极区域称为充电,反之从负极前往正极,这被称为放电,但还有一点是不可忽略的,就是在整个循环线路中要存在一个“负载”,也就是所谓的耗电设备。


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