锂离子电池工作原理以及充放电要求介绍

锂离子电池工作原理是什么

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。

锂离子电池的正极和负极材料都是离子和电子的混合导体嵌入化合物，电子只能在正极和负极材料中运动。充放电过程要锂离子和电子共同用途，这就要求锂离子电极材料具有良好的导电性和离子的扩散能力，以保证在放电过程中电子通过电极极耳迅速传导到外电路。

锂离子在负极材料脱嵌后迅速扩散到电解液；电解液中的锂离子被载体送达正极材料，与电子结合形成嵌入化合物。

锂离子电池.jpg

锂离子电池的充放电要求

1.锂离子电池的充电

单节锂离子电池的最高充电终止电压为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子丢失太多而使电池报废。对锂离子电池充电时，应采用专用的恒流、恒压充电器，先恒流充电至锂离子电池两端电压为4.2V后，转入恒压充电模式；当恒压充电电流降至100mA时，应停止充电。

2.锂离子电池的放电

由于锂离子电池的内部结构原因，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命会缩短。

为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严格限制放电终止最低电压，也就是说锂离子电池不能过放电。单节锂离子电池的放电终止电压通常为3.0V，最低不能低于2.5V。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。