锂离子电池相关的知识点PPT
锂离子电池是一种二次电池(充电电池),主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,被形象地称为“摇椅电池...
锂离子电池是一种二次电池(充电电池),主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,被形象地称为“摇椅电池”。工作原理锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间,电流越大,充电越快,同时电池发热也越大。而且,过大的电流充电,容量不够满,因为电池内部的电化学反应需要时间。就跟倒啤酒一样,倒太快的话会产生泡沫,反而不满。历史与发展2019年10月9日,瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰,以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。自2023年8月1日起,对锂离子电池和电池组实施CCC认证管理。自2024年8月1日起,未获得CCC认证证书和标注认证标志的,不得出厂、销售、进口或者在其他经营活动中使用。优势与局限优势种类锂离子电池有多种类型,根据其形状、用途和材料等可以分为以下几种:圆柱形锂离子电池这是最常见的锂离子电池,常用于手机、平板电脑等消费电子产品方形锂离子电池通常用于电动汽车、电动自行车等交通工具扣式锂离子电池常用于手表、计算器等小型电子产品磷酸铁锂离子电池这种电池具有更高的安全性和稳定性,常用于电动车和储能领域制造工艺锂离子电池的制造工艺主要包括电极制备、装配和化成等几个步骤。电极制备是将活性物质涂布在电极基材上,然后进行干燥和辊压;装配是将正负极片、隔膜、电解液等材料组装成电池;化成则是通过充电和放电的过程来激活电池。应用领域锂离子电池因其高能量密度、充电速度快、环保等优点,被广泛应用于消费电子产品、电动车、储能等领域。在消费电子产品中,锂离子电池已经成为了手机、平板电脑、笔记本电脑等设备的标准电源;在电动车领域,锂离子电池成为了电动汽车、电动自行车、电动摩托车的首选电源;在储能领域,锂离子电池被用于家庭储能、数据中心、可再生能源并网等方面。前景展望随着人们对环保和能源需求的日益增长,锂离子电池的应用前景越来越广阔。未来,随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,锂离子电池将会在更多领域得到应用,同时也面临着成本降低、安全性提高等挑战。