锂离子电池反应机理

锂离子电池反应机理ElirodcClipper negative cumnt cnlloctmLIxCmUi-xCoO.Li-t conduciin cletUulywAhiminum puMivc currrnl qcIIctmmPlTfcliVC EleclftKieLiCoO2+CLiC6+LixCoO21.0正极构造LiCoO2（钻酸锂）+导电剂+粘合剂（PVDF）+集流体（铝箔）正极2.0负极构造石墨+导电剂+增稠剂（CMC）+粘结剂（SBR）+集流体（铜箔） 负极3.0工作原理3.1充电过程：一个电源给电池充电，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LiCoO2二充电二Li i_xCoO2+xLi +xe-（电子）负极上发生的反应为6C+xLi+xe=LixC6 3.2电池放电过程放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化 而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由 此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极， 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。正极放电：Li 1-xCoO2+xLi +xe-（电子）二放电二 LiCoO2负极放电：LixC6=6C+xLi +xe锂离子电池设计原则一、锂离子含量即容量，正极活性物质的量决定容量。?LiCoO2+CLiC6+LixCoO2二、正极过量会析出锂枝晶，易产生安全问题，所以负极比正极稍微过量?LiCoO2+CLiC6+LixCoO2+ Li三、电解液起到运输锂离子的作用，因此实际量必须保证四、水分会消耗锂离子，影响容量，同时产生气体造成鼓胀；同时可能和电解质反 应，影响电池的循环、平台等，所以锂离子电池不能有水分。?LiCoO2+C + H20LiC6+LixCoO2+LiOH+H2?LiPF6 + H20 LiF+PF30+HF五、隔膜纸起着隔离的作用，一定不能破损，否则正、负极直接短路会带来安全问锂离子电池使用注意事项一、锂离子电池过充时一方面损坏正极结构，影响寿命；另一方面析出锂枝晶，引 起安全问题。?LiCoO2+C + H20LiC6+LiyCoO2+ Li二、锂离子电池短路时产生极大电流可能会伤害人，而且容易引起电池的安全问题电池短路瞬间电流：I二U/R=4.2/0.06=700A人体承受的正常电流：匸U/R=36/800=0.045A