电池内部由正极、负极、电解液以及隔膜等部分构成。
正极一般采用金属氧化物,如锂钴酸锂(LiCoO2),锰酸锂(LiMn2O4)等;负极则采用碳(graphite)或锂钛酸锂(Li4Ti5O12)等材料;电解液一般是有机溶液,主要成分是碳酸二甲酯(DMC)和乙二醇二甲醚(DCM),隔膜则是起到正负极之间隔离作用的多孔材料。
这些部分的组合形成了一个闭合的结构,内部充满了电荷并通过负极和正极之间的化学反应释放能量。
电池通过化学反应将化学能转化为电能。在工作时,负极的电子被正极吸引,正极中的离子被吸附,产生一定的电势差,从而推动电子流动,形成电流。
同时,由于化学反应会引起电解液中离子浓度的变化,因此需要隔膜来使正极和负极之间保持稳定的离子传输,避免化学反应失控。
电池内部的化学反应可能会产生热量和气体,导致电池内部温度升高、压力增大、电解液泄漏等安全问题。
为了减小这些危险性,电池制造商们一般会采用多种措施,如在电池内部设置保险机构、降低电池内部压力、调整电池的电极结构等。
电池内部的正负极材料、电解液组分等均会随着使用次数、充电次数、充电速率等因素的变化而发生改变,导致电池容量下降,其寿命也因此逐渐缩短。
为了保护电池内部,延长电池的寿命,需要遵循正确的充放电方式,并且注意避免过度充电或过度放电。