电池lithium,也就是锂电池,是一种以锂金属或锂化合物为正极材料,通过充放电化学反应来提供电能的一种电池。
锂电池具有高能量密度、低自放电率、环境友好等诸多优点,在移动通讯、笔记本电脑、电动车、无人机等领域得到了广泛应用。
锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。
正极采用的是钴酸锂、三元材料、钛酸锂等也被称为储能体。
负极采用的是石墨等碳质材料。
隔膜由聚烯烃薄膜组成,它的作用是隔开正负极,防止短路,让离子可以穿过它而不会发生电化学反应,保证电池的稳定性。
电解液一般采用含有有机溶剂和锂盐的溶液,电解液的主要作用是承担离子传输和平衡整个电池的化学反应。
锂电池是通过电化学反应来释放能量来供电的。当锂离子电池充电时,锂离子从正极材料中脱离并通过电解液移动到负极材料中形成锂化合物,反应式如下:
正极:LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
负极:graphite → LiC6
当锂电池放电时,反应方向相反,锂离子从负极材料中脱离并通过电解液移动到正极材料中,化合物又分解成锂离子和电子,电子在外部电路中流回负极,从而完成了电池的充放电过程。
①高能量密度,重量轻体积小,方便携带;
②长寿命,循环次数多;
③安全性高,不含汞、铅等重金属;
①高成本,成本较昂贵;
②温度敏感,高低温环境下性能会大打折扣;
③使用过程中,如果超过了最大电压范围或最小电压范围,锂电池的使用寿命和安全性都会大打折扣。