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鋰離子電池如何進行充放電?過程是怎樣的?

時間:2023-10-18 16:55:56來源:21ic電子網

導語:?鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),重要依靠鋰離子在正負極之間的往返嵌入和脫嵌來工作,實現能量的存儲和釋放。

  1、充電過程

  在電場的驅動下鋰離子從正極晶格中脫出,經過電解質,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。電壓升到3V后,進入標準充電過程。標準充電過程為:以設定電流進行恒流充電,電池電壓升到4.20V時,改為恒壓充電,保持充電電壓為4.20V。此時,充電電流逐漸下降,當電流下降至設定充電電流的1/10時,充電結束。

  2、放電過程

  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。電池放電,此時負極上的電子e從通過外部電路跑到正極上,正鋰離子Li+從負極跳進電解液里,爬過隔膜上彎彎曲曲的小洞,游泳到達正極,與早就跑過來的電子結合在一起。

  電池放電電流越大,放電容量越小,電壓下降更快。

  鋰離子電池包組裝過程:

  工具/原料:正極材料、負極材料、隔膜紙

  步驟/方法

  制漿:

  用專門的溶劑和粘接劑分別與粉末狀的正負極活性物質混合,經高速攪拌均勻后,制成漿狀的正負極物質。

  涂膜:

  將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面,烘干,分別制成正負極極片。

  裝配:

  按正極片--隔膜--負極片--隔膜自上而下的順序放好,經卷繞制成電池極芯,再經注入電解液、封口等工藝過程,即完成電池的裝配過程,制成成品電池。

  化成:

  用專用的電池充放電設備對成品電池進行充放電測試,對每一只電池都進行檢測,篩選出合格的成品電池,待出廠。

  1、鋰離子電池的充電過程

  一個電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上,正鋰離子Li+從正極跳進電解液里,爬過隔膜上彎彎曲曲的小洞,游泳到達負極,與早就跑過來的電子結合在一起。

  2、鋰離子電池的放電過程

  放電有恒流放電和恒阻放電,恒流放電其實是在外電路加一個可以隨電壓變化而變化的可變電阻,恒阻放電的實質都是在電池正負極加一個電阻讓電子通過。由此可知,只要負極上的電子不能從負極跑到正極,電池就不會放電。

  電子和Li+都是同時行動的,方向相同但路不同,放電時,電子從負極經過電子導體跑到正極,鋰離子Li+從負極跳進電解液里,爬過隔膜上彎彎曲曲的小洞,游泳到達正極,與早就跑過來的電子結合在一起。

  鋰離子電池充電留意事項

  1、戒備充電時溫度過高

  倘若充電時溫度高于規定的操作溫度(35℃),鋰離子電池的電量將會不斷減少,即滿電情況下的供電時間縮短,會對電池質量造成損傷,降低電池壽命。

  2、戒備充電時溫度過低

  倘若充電時處于低溫環境(4℃以下),電池的電量也會不斷減少,甚至出現充不上電的情況,但情況與高溫環境下有所不同,并不是永久損壞,當溫度升高至合適時,電池電量還將恢復至之前的狀態。

  3、常常使用

  常常使用會使鋰離子電池內電子始終處于流動狀態,有利于其壽命的延伸。若不常常使用的話,切記每月給鋰離子電池完成一個充電周期,即深放深充一次。

  鋰電池之所以能充電放電,是和陽極的活性鋰離子運動一起進行的。也就是說,給電池充電時,鋰電池兩極會產生活性鋰離子,移動到陰極,嵌入陰極的層狀結構中。陰極的材料體系是石墨,是層狀結構的碳,有很多微孔,如果鋰離子移動到陰極,就會嵌入微孔,嵌在微孔中的鋰離子越多,充電容量就越高。

  同樣,電池放電時,嵌入陰極碳層的鋰離子流失,向陽極移動,返回陽極的鋰離子越多,放電容量就越高。我們常說的鋰電池容量大小是指放電容量。

  回收鋰電池更符合追求環保節能的號召,能更好的起到保護環境的作用。鋰電池也有一定的電解質成分,會對土壤造成堿化,一些酸堿性高的成分也會對大自然產生不利影響。因此,人們非常重視這種產品的處理。產品經過處理后,隨著社會的不斷發展,鋰電池被回收利用。這樣不會對自然環境造成特別嚴重的危害,對于該產品行業的進一步逐步發展,這個新的工業市場也有很好的發展前景,達到一定的處理模式,既可以回收利用該產品,又符合我們追求的環保節能的發展要求。

  鋰電池充電方法:

  1、適當充電。

  適當充電和放電鋰離子電池可延長電池壽命。鋰離子電池功率保持在10%至90%,有助于電池保護,在手機、筆記本電腦等數字產品的電池充電時不需要達到最大值。

  2、選擇合適的充電溫度

  鋰電池充電溫度范圍:0~45攝氏度,鋰電池放電溫度范圍0~60度。

  3、避免過度充實

  鋰離子電池在充電過程中應避免電池充電,鋰離子電池以任何形式充電都可能導致電池性能嚴重受損或爆炸。

  4、第一次打孔激活,沒有標準充電時間。

  鋰電池和鎳電池的充放電特性非常不同。充電時間必須超過12個小時。請重復三次。請根據標準時間和標準方法充電。特別是不要充電超過12個小時。

標簽: 鋰電池

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