0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

充放電過(guò)程中鋰離子的微觀運(yùn)動(dòng)

電子工程師 ? 來(lái)源:YXQ ? 2019-05-17 11:05 ? 次閱讀

鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠Li+ 在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌來(lái)工作。隨著新能源汽車等下游產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,鋰離子電池的生產(chǎn)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大。今天咱們通過(guò)一個(gè)動(dòng)畫來(lái)簡(jiǎn)單的了解一些鋰離子電池工作原理

充電過(guò)程

一個(gè)電源給電池充電,此時(shí)正極上的電子e從通過(guò)外部電路跑到負(fù)極上,正鋰離子Li+從正極“跳進(jìn)”電解液里,“爬過(guò)”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達(dá)負(fù)極,與早就跑過(guò)來(lái)的電子結(jié)合在一起。

正極上發(fā)生的反應(yīng)為:

負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為:

電池放電過(guò)程

放電有恒流放電和恒阻放電,恒流放電其實(shí)是在外電路加一個(gè)可以隨電壓變化而變化的可變電阻,恒阻放電的實(shí)質(zhì)都是在電池正負(fù)極加一個(gè)電阻讓電子通過(guò)。由此可知,只要負(fù)極上的電子不能從負(fù)極跑到正極,電池就不會(huì)放電。電子和Li+都是同時(shí)行動(dòng)的,方向相同但路不同,放電時(shí),電子從負(fù)極經(jīng)過(guò)電子導(dǎo)體跑到正極,鋰離子Li+從負(fù)極“跳進(jìn)”電解液里,“爬過(guò)”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達(dá)正極,與早就跑過(guò)來(lái)的電子結(jié)合在一起。

動(dòng)畫來(lái)描述一下這兩個(gè)過(guò)程:

充電開始↓

充電前鋰離子嵌在正極材料的層狀結(jié)構(gòu)中↓

開始充電后,正極材料失去電子,鋰離子從正極材料中脫嵌而出↓

鋰離子通過(guò)電解液和隔膜,到達(dá)負(fù)極石墨材料↓

鋰離子嵌入石墨層中,同時(shí)電子通過(guò)外電路到達(dá)負(fù)極,形成相對(duì)穩(wěn)定的嵌鋰石墨↓

繼續(xù)充電中,正極材料持續(xù)失去電子,鋰離子也持續(xù)脫嵌,直至充電完成↓

電動(dòng)汽車行駛過(guò)程中,鋰離子電池開始放電↓

電子從負(fù)極材料離開,通過(guò)外電路流向正極,失去電子的鋰離子也從石墨層間脫嵌而出↓

從負(fù)極脫嵌后的鋰離子再次通過(guò)電解液及隔膜回到正極材料,結(jié)合通過(guò)外部電路到達(dá)正極的電子,形成比較穩(wěn)定的嵌鋰正極材料↓

好了,以上就是充放電過(guò)程中鋰離子的微觀運(yùn)動(dòng)。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 鋰電池
    +關(guān)注

    關(guān)注

    260

    文章

    8137

    瀏覽量

    170654
  • 充放電
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    168

    瀏覽量

    21862

原文標(biāo)題:硬貨!鋰離子電池爆炸原理、充放電過(guò)程。。。

文章出處:【微信號(hào):wwygzxcpj,微信公眾號(hào):電機(jī)技術(shù)及應(yīng)用】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦

    鋰離子電池充放電設(shè)備保護(hù)

     鋰離子電池在出廠之前需要經(jīng)過(guò)化成及容量測(cè)試分選等工序,需要大量充放電設(shè)備對(duì)電池進(jìn)行充放電測(cè)試。鋰離子電池充放電設(shè)備包括化成系統(tǒng)、容量測(cè)試系
    發(fā)表于 07-05 11:16 ?2643次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子</b>電池<b class='flag-5'>充放電</b>設(shè)備保護(hù)

    淺談鋰離子電池的充放電特性

    引言:隨著鋰離子電池的大規(guī)模使用,從消費(fèi)電子延伸到現(xiàn)在如火如荼的新能源汽車,無(wú)論外在體系怎么變,還是鋰電池化學(xué)組分向前改善,鋰離子電池的本質(zhì)并沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)的變化,其充放電特性也遵從相似的階梯曲線。本節(jié)主要介紹
    發(fā)表于 06-13 17:18 ?8221次閱讀
    淺談<b class='flag-5'>鋰離子</b>電池的<b class='flag-5'>充放電</b>特性

    鋰離子電池充放電特性的影響研究

    考慮到鋰離子充放電性能問題一直影響著鋰離子電池在實(shí)際生產(chǎn)生活的應(yīng)用,而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究不能達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn),故運(yùn)用建模軟件Comsol進(jìn)行一系列仿真實(shí)驗(yàn)操作,通過(guò)改變溫度高低和負(fù)極粒子半徑
    發(fā)表于 09-26 14:06 ?847次閱讀
    <b class='flag-5'>鋰離子</b>電池<b class='flag-5'>充放電</b>特性的影響研究

    多節(jié)鋰離子電池的充放電保護(hù)

    記憶效應(yīng)和無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。其全球供貨量正在持續(xù)增加。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司的報(bào)告,07全年鋰離子可充電電池的全球供貨量比上年增加了17%。而隨著鋰離子電池的使用面的擴(kuò)大,對(duì)鋰離子電池的充放電
    發(fā)表于 09-28 14:55

    鋰離子電池的充放電【精美圖解】

    o, @2 {. G9 @' ]  另外,對(duì)充放電過(guò)程的溫度控制也是許多設(shè)計(jì)者需要考慮的。在高溫的時(shí)候?qū)?b class='flag-5'>鋰離子電池充放電,會(huì)有爆炸的危險(xiǎn);在低溫的時(shí)候
    發(fā)表于 09-04 15:56

    單個(gè)鋰離子電池充放電保護(hù)單片集成電路

    鋰離子充放電保護(hù)電路
    發(fā)表于 09-06 20:41

    鋰離子電池的工作原理和使用注意事項(xiàng)

    我們?nèi)粘I钪兴褂玫氖謾C(jī)、電腦等等一些電子產(chǎn)品使用的都是鋰離子電池,所謂的鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電
    發(fā)表于 10-29 17:43

    鋰離子電池和鋰電池的區(qū)別

    材料為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極的鋰電池,在充放電過(guò)程中,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池?! ?b class='flag-5'>鋰離子電池是鋰電池發(fā)展而來(lái)。正極
    發(fā)表于 12-28 15:10

    鋰離子電池充放電設(shè)備的保護(hù)

      鋰離子電池在出廠之前需要經(jīng)過(guò)化成及容量測(cè)試分選等工序,需要大量充放電設(shè)備對(duì)電池進(jìn)行充放電測(cè)試。鋰離子電池充放電設(shè)備包括化成系統(tǒng)、容量測(cè)試
    發(fā)表于 09-27 10:13

    鋰離子電池簡(jiǎn)介

      鋰離子電池簡(jiǎn)介  鋰離子電池:是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中,Li+在兩個(gè)電極之
    發(fā)表于 11-03 16:11

    鋰離子電池充放電基礎(chǔ)知識(shí)

    涉及到復(fù)雜的電路。鋰離子電池的維護(hù)與鋰離子電池的充放電標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池是低維護(hù)電池。與其他可充電電池相比,它們的自放電速度非常慢。設(shè)計(jì)和開發(fā)
    發(fā)表于 04-24 10:30

    多節(jié)鋰離子電池的充放電保護(hù)電路

    多節(jié)鋰離子電池的充放電保護(hù)電路 鋰離子電池是一種應(yīng)用廣泛的可充電電池,它具有單體工作電壓高、體積小、重量輕、能量密度高、循環(huán)使用壽命長(zhǎng),
    發(fā)表于 08-05 10:34 ?6611次閱讀
    多節(jié)<b class='flag-5'>鋰離子</b>電池的<b class='flag-5'>充放電</b>保護(hù)電路

    鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成與電解液在鋰離子電池充放電過(guò)程中的行為研究

    電解液從負(fù)極擴(kuò)散到正極,嵌入到正極的晶體結(jié)構(gòu)之中。所以在鋰離子電池中,電解液是非常重要的一環(huán),對(duì)鋰離子電池的性能有著重要的影響。理想的情況下,正負(fù)極之間應(yīng)該有充足的電解液,在充放電過(guò)程中
    發(fā)表于 09-18 17:01 ?16次下載
    <b class='flag-5'>鋰離子</b>電池結(jié)構(gòu)組成與電解液在<b class='flag-5'>鋰離子</b>電池<b class='flag-5'>充放電</b><b class='flag-5'>過(guò)程中</b>的行為研究

    鋰離子電池的介紹及4D技術(shù)讓鋰電池充放電過(guò)程微觀可視化

    了更高的要求。因此,我們必須更深層次地認(rèn)識(shí)電池中高度復(fù)雜的電化學(xué)傳輸機(jī)制。而正負(fù)極極片的微觀結(jié)構(gòu)與電池的電化學(xué)性能密切相關(guān),許多科學(xué)家致力于研究電極材料以及充放電機(jī)理。如果我們能夠在充放電過(guò)程
    發(fā)表于 09-22 17:24 ?11次下載
    <b class='flag-5'>鋰離子</b>電池的介紹及4D技術(shù)讓鋰電池<b class='flag-5'>充放電</b><b class='flag-5'>過(guò)程</b><b class='flag-5'>微觀</b>可視化

    電容充放電過(guò)程中電壓的變化規(guī)律

    電容充放電過(guò)程中電壓的變化規(guī)律是一個(gè)非常重要的電子學(xué)課題,涉及到電容器的基本工作原理和特性。在這篇文章,我們將詳細(xì)探討電容充放電過(guò)程中電壓
    的頭像 發(fā)表于 07-11 09:43 ?6044次閱讀