锂离子电池工作原理与结构详细解读

1、锂离子电池基本结构

重要材料：正极、负极、电解液、隔膜

结构：圆形、方形;叠片、卷绕

形态：聚合物(软包装)、液态锂离子(钢壳)

2、锂离子电池工作原理

正极材料：LiMn2O4，负极材料：石墨

充电时正极的Li+和电解液中的Li+向负极聚集，得到电子，被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。放电时镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子，进入电解液，电解液内的Li+向正极移动。

3、锂离子电池组成原理

①正极构造

LiMn2O4(锰酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极

②负极构造

石墨+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铜箔)负极

4、充电过程

电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。

正极上发生的反应为LiMn2O4==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(电子)

负极上发生的反应为6C+XLi+Xe==LixC6

5、放电过程

电池放电，此时负极上的电子e从通过外部电路跑到正极上，正锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。

正极上发生的反应为Li1-xMn2O4+xli++xe(电子)==LiMn2O4

负极上发生的反应为LixC6==6C+xLi+xe