锂离子电池作业原理、特征及分类 锂离子电池作业原理、特征及分类 锂离子电池作业原理、特征及分类 锂离子电池的作业原理、特征及分类 锂离子电池的构成主要有正极、 负极、非水电解质和隔膜四个部分构成， 两 个能可逆脱嵌的锂离子化合物构成正负极。其作业原理图如 1-1 （b）所示，充电时锂离子从正极资猜中脱出， 通过隔膜经电解质溶液向负极迁徙， 一起电子在外电路从正极流向负极， 锂离子在负极取得电子后被恢复成金属锂， 嵌入负极晶格中；而在放电时， 负极的锂会失掉电子成为锂离子， 通过隔膜经电解质溶液向正极方向迁徙并进入正极资猜中贮藏。 正负南北极间不单有锂离子在迁徙， 为坚持电荷均衡，相同数目的电子经外电路也在正负南北极之间传达， 使正负南北极产生氧化恢复反应，并坚持必定电位。 图 1-1 锂离子电池作业表明图 a. 金属锂二次电池； b. 锂离子二次电池（图中枝晶相片直接由原位扫描电镜拍出） Schematic representation and operating principles of Li batteries a. Rechargeable Li-metal battery ； b. Rechargeable Li-ion battery 以当时现已商业化的锂离子电池为例，正极采用 LiCoO2 材料，负极采用碳 材料，宇部隔膜为电池隔膜， LiPF 6 的碳酸乙烯酯（ EC）、碳酸二乙酯（ DEC）或 碳酸二甲酯（ DMC）溶液为电解液，充电过程中产生的正负南北极的电极反应可表 示为： 正极反应： LiCoO2 = Li (1-x) CoO2+xLi ++xe- 负极反应： C+x Li ++xe- = Li xC 电池总反应： LiCoO2+C = Li (1-x) CoO2+Li xC 锂离子二次电池主要有以下利益： （1） 单位体积内的包括的能量高。锂离子二次电池贮藏相同能量时体积小、质量也轻，可 以完成锂离子二次电池的小型化、 轻量化，使其成为便携式电子科技类产品的首选电池； （2） 电压高。是其他电池电压是其他电池的 2～3 倍。这也是锂离子二次 电池单位体积内的包括的能量高的最主要原由； （3） 自放电小。是镍氢、镍镉电池自放电的 1/2 ～ 1/3 ； （4） 可大电流放电，且安全性好； （5） 无回忆效应。回忆效应便是电池用电未达到时再充电时充电量下降。 镍氢电池特别是镍镉电池的回忆效应特别强，而锂离子电池无回忆效应； （6） 循环次数多。电池惯例运用的寿数就长； （7） 不含铅、镉等有害于人体健康的物质，对环境友善。 锂离子电池品种很多，（ 1）根据电池所用电解质的状况不一样，可分为：液体锂离子电池、聚合物锂离子电池和全固态锂离子电池；（ 2）根据温度来分，可分为高温锂离子电池和常温锂离子电池； （3）按正极材料分类，一般可分为：氧化钴锂型、氧化镍锂型、氧化锰锂型与铁基锂型；（ 4）从外形分类，一般可分为：圆柱形、扣式和方形三种，聚合物锂离子电池除制成圆形和方形外，还可 根据需求制成随意形状。 方形的类型用 6 位数表明，前二位表明电池厚度， 中心二位表明宽度，最终二位表明长度，如 063448 型，表明厚度 8 mm、宽度 34 mm、长度 48 mm，用 08×34×48 表明；而圆柱形的类型用 5 位数表明，前二位数表明直径，后三位数表明高度，如 18650 型，表明直径 18 mm、高度 65 mm，用?18×65表明。

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