锂离子电池工作原理以及锂离子电池的激活方法介绍

锂离子电池工作原理

锂离子电池在结构上重要有五大块：正极、负极、电解液、隔膜、外壳与电极引线。锂离子电池是一种二次电池，它重要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

锂离子电池的充放电过程就是Li+在正负极材料的嵌入和脱嵌并伴随着能量的吸收和释放的过程。给锂离子电池充电：Li+从正极材料中脱嵌，经电解液到达负极，吸收电子后嵌入负极材料中形成能量较高嵌入化合物。

1、充电时

在电场的驱动下锂离子从正极晶格中脱出，经过电解质，嵌入到负极晶格中。充电开始时，应先检测待充电电池的电压，假如电压低于3V，要先进行预充电，充电电流为设定电流的1/10，一般选0.05C左右。一般锂离子电池充电电流设定在0.2C至1C之间，电流越大，充电越快，同时电池发热也越大。而且，过大的电流充电，容量不够满，因为电池内部的电化学反应要时间。就跟倒啤酒相同，倒太快的话会出现泡沫，反而不满。

2、放电时

过程正好相反锂离子返回正极，电子通过用电器由外电路到达正极与锂离子复合。锂离子电池放电电流越大，放电容量越小，电压下降更快。

锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌（习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示）。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为摇椅电池。

关于锂离子电池的激活问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便激活电池。这种前三次充电要充12小时以上的说法，明显是从镍电池(如镍镉和镍氢)延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂离子电池和镍电池的充放电特性有非常大的差别，而且可以非常明确的告诉大家，我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂离子电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。通常，使用说明书上介绍的充电方法，就是标准的充电方法。

同时，长充电要很长的时间，往往要在夜间进行，而以我国电网的情况看，许多地方夜间的电压都比较高，而且波动较大。前面已经说过，锂离子电池是很娇贵的，它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多，于是这又带来附加的危险。

此外，不可忽视的另外一个方面就是锂离子电池同样也不适合过放电，过放电对锂离子电池同样也很不利。