一、锂电池结构概览
在深入剖析锂电池的工作原理之前,我们先来了解一下其结构组件,请看下面的示意图:
锂电池结构概览图
锂离子电池的主要组成部分包括:
(1)正极——主要采用锰酸锂或钴酸锂、镍钴锰酸锂等材料,电动自行车则普遍采用镍钴锰酸锂(俗称三元)或与少量锰酸锂混合。由于体积大、性能不佳或成本高等原因,纯锰酸锂和磷酸铁锂已逐渐退出市场。导电集流体则采用厚度为10--20微米的电解铝箔。
(2)隔膜——一种特殊成型的高分子薄膜,具有微孔结构,允许锂离子自由通过,但阻止电子的通过。
(3)负极——主要使用石墨或类似石墨结构的碳材料,导电集流体则采用厚度为7-15微米的电解铜箔。
(4)有机电解液——采用含有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,而聚合物电池则使用凝胶状电解液。
(5)电池外壳——包括钢壳(方型电池较少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)以及铝塑膜(软包装)等,电池的正负极引出端也包含在内。
二、锂电池工作原理详解
接下来,我们将从锂电池的充电过程、放电过程以及电池保护板三个方面来解析其工作原理:
1、锂电池充电机制
锂电池工作原理示意图
3、电池保护板的功能
充电保护简化示意图