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2018 - 08 - 29
1.电池简介及其组成电池即化学电源,是通过化学反应把化学能直接转变成低压直流电能的装置。要实现能量转变,电池必须具备两个条件:①氧化和还原反应必须分隔在两个区域进行;②电子必须通过外电路。因此电池应该包括以下基本组成部分:正极——提供容量,主要有活性物质和导电骨架组成     负极——同上电解液——离子传输隔膜——防止正负极间形成电子导电通路外壳——保护作用2.基本工作原理构成适用的二次电池的条件:    a电极反应必须可逆;b只能采用一种电解质溶液;c电池放电时生成的产物在溶液中是难溶的。   以锂离子电池为例      锂离子电池实际上是一种锂离子浓差电池,正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。充电时,Li+ 从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,负极处于富锂态,正极处于贫锂态,同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极,保证负极的电荷平衡。放电时则相反, Li+ 从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态。在正常充放电情况下,锂离子在层状结构的碳材料和层状结构氧化物的层间嵌入和脱出,一般只引起层面间距变化,不破坏晶体结构,在充放电过程中,负极材料的化学结构基本不变。因此,从充放电反应的可逆性看,锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
2018 - 08 - 29
分类:按电解质性质分:酸性电池,碱性电池,中性电池,有机电解质溶液电池,固体电解质电池;按电池特性分:  高容量电池,密封电池,免维护电池,防爆电池等。按工作性质及存储方式分:原电池,蓄电池,储备(激活)电池,燃料电池;动力电池的概念:电池输出的能量用于车辆(汽车、电动自行车等)牵引、驱动用途的电池。动力电池发展史:    1859          Plante铅酸蓄电池     1901         镉镍蓄电池       1943         锌银蓄电池      60年代      燃料电池        80年代      氢镍电池             90年代      锂离子电池
2018 - 08 - 29
锂离子电池出现在90年代应用领域:手机、笔记本电脑、摄像机、电动车用。优点:开路电压高(单体电池电压高达3.6~3.8V),比能量大、循环寿命长、无公害、无记忆效应、自放电小。缺点:过充放电的保护问题、成本很高、不能用大电流放电(有机电解质的原因)。主要类型:液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。 为何锂离子电池保护更关键?锂离子电池的负极主要是碳或石墨,它能储存及释放锂离子。一旦过充电发生,锂离子变成锂金属沉积在碳或石墨表面。因为锂金属非常活泼,任何冲击或其它原因都能导致其燃烧;锂离子电池的电解液为易燃的有机物。因此,一旦错误充电导致过充电电压出现,在电压达到4.7V以上时,锂离子电池将过度发热,甚至燃烧;为了防止过度放电导致电池寿命的缩短,锂离子电池需要过放电保护。保护锂离子电池的作用:、1、防止过充电电压2、防止放电超过限定值3、防止过电流4、短路保护5、防止电池温度过高6、防止电池内部压力的升高
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