鋰離子電池工作原理

鋰離子電池在結構上重要有五大塊：正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線。鋰離子電池是一種二次電池，它重要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。

鋰離子電池的充放電過程就是Li+在正負極材料的嵌入和脫嵌并伴隨著能量的吸收和釋放的過程。給鋰離子電池充電：Li+從正極材料中脫嵌，經(jīng)電解液到達負極，吸收電子后嵌入負極材料中形成能量較高嵌入化合物。

1、充電時

在電場的驅動下鋰離子從正極晶格中脫出，經(jīng)過電解質，嵌入到負極晶格中。充電開始時，應先檢測待充電電池的電壓，假如電壓低于3V，要先進行預充電，充電電流為設定電流的1/10，一般選0.05C左右。一般鋰離子電池充電電流設定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，同時電池發(fā)熱也越大。而且，過大的電流充電，容量不夠滿，因為電池內(nèi)部的電化學反應要時間。就跟倒啤酒相同，倒太快的話會出現(xiàn)泡沫，反而不滿。

2、放電時

過程正好相反鋰離子返回正極，電子通過用電器由外電路到達正極與鋰離子復合。鋰離子電池放電電流越大，放電容量越小，電壓下降更快。

鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌（習慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為搖椅電池。

關于鋰離子電池的激活問題，眾多的說法是：充電時間一定要超過12小時，反復做三次，以便激活電池。這種前三次充電要充12小時以上的說法，明顯是從鎳電池(如鎳鎘和鎳氫)延續(xù)下來的說法。所以這種說法，可以說一開始就是誤傳。鋰離子電池和鎳電池的充放電特性有非常大的差別，而且可以非常明確的告訴大家，我所查閱過的所有嚴肅的正式技術資料都強調過充和過放電會對鋰離子電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標準時間和標準方法充電，特別是不要進行超過12個小時的超長充電。通常，使用說明書上介紹的充電方法，就是標準的充電方法。

同時，長充電要很長的時間，往往要在夜間進行，而以我國電網(wǎng)的情況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動較大。前面已經(jīng)說過，鋰離子電池是很嬌貴的，它比鎳電在充放電方面耐波動的能力差得多，于是這又帶來附加的危險。

此外，不可忽視的另外一個方面就是鋰離子電池同樣也不適合過放電，過放電對鋰離子電池同樣也很不利。