鋰離子電池的工作原理參考其充放電原理,具體如下:
1.充電時,正極(負極)發(fā)生氧化反應(yīng),向外電路釋放點,向內(nèi)電路釋放鋰離子。電子通過外電路和充電器輸送到負極,而鋰離子通過內(nèi)電路中的電解液和隔膜紙進入負極的晶體結(jié)構(gòu)。因此,正極中鋰離子的數(shù)量逐漸減少。但是,電解液中鋰離子的數(shù)量沒有變化。紙是電子的絕緣體,離子的透明體。負電極(陽極)經(jīng)歷還原反應(yīng),同時吸收電子和鋰離子。并且電子和鋰離子在負電極的晶體結(jié)構(gòu)中形成電池中性。
2.放電時,正極(負極)發(fā)生還原反應(yīng),從外電路獲得電子,從內(nèi)電路吸收鋰離子。電子通過外電路和消耗體輸送到正極,而鋰離子則通過內(nèi)電路中的電解液和隔膜紙,回到正極的晶體結(jié)構(gòu)中。因此,負極中的鋰離子數(shù)量逐漸減少,而正極中的鋰離子數(shù)量逐漸增加。然而,電解液中鋰離子的量沒有變化。負電極(陰極)經(jīng)歷氧化反應(yīng),同時釋放電子和鋰離子。電子和鋰離子通過內(nèi)外電路,回到正極的晶體結(jié)構(gòu)中,形成電池中性。
下面是鋰離子電池的工作原理。在鋰離子電池中,使用可使鋰離子嵌入和脫嵌的碳材料代替純鋰作為負極。鋰電池的負極(陽極)使用金屬鋰。充電過程中,金屬鋰會沉積在鋰的負極上,產(chǎn)生樹枝狀鋰。樹枝狀鋰可能穿透隔膜,造成電池內(nèi)部短路,導致爆炸。為了克服鋰電池的這一不足,提高其可靠性,鋰離子電池應(yīng)運而生。