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1、锂离子电池的工作原理 锂离子电池的构造如图和图所示，一般由正极、负极和高分子隔阂构成。锂离子电池的正极资料一定有能够采取锂 离子的地点和扩散路径，当前应用性能较好的正极资料是拥有高插入电位的层状构造的过渡金属氧化物和锂的化合物，如LixCo02，LixNiO2以及尖晶石构造的LiMn204等，这些正极资料的插锂电位都能够达到4V以上。负极资料一般用锂碳层间化合物LixC6，其电解质一般采纳溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6的有 机溶液。典型的锂离子蓄电池系统由碳负极(焦炭、石墨)、正极氧化钻锂(LixCoO2)和有机电解液三部分构成。 锂离子电池的电化学表达式：正极反响：负极反响:电池反响:$
2、匚造图两种不一样的锂离子嵌入IIUI疗锂离了电池构IIS式中：M二Co、Ni、Fe、W 等。1TTC*、 理1.“图圆柱充电,放电时则相 富锂态，负极处于贫锂态。锂离子电池的锂离子申:池其实是十个锂离子浓差电池，正负电极由 时，1+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂 反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于 工作电压与构成电极的锂离子 嵌入化合物自己及锂离子的浓度相关。所以，在充放电循环时，Li+分别在正负极上发生“嵌入 -脱嵌”反响，Li+便在正负极之间往返挪动，所以，人们又形象 地把锂离子电池称为“摇椅电池”或“摇晃电池 ”。锂离子蓄电池是在锂蓄电池的
3、基础上发展起来的先进蓄电池，它基本解决了困扰锂蓄电池发展 的两个技术难题，即安全性差和充放电寿命短的问题。锂离子电池与锂电池在原理上的同样之处是：在两种电池中都采纳了一种能使锂离子嵌 入和脱嵌的金属氧化物或硫化物作为正极，采纳一种有机溶剂一无机盐系统作为 电解质。不一样之处是：在锂离子电池中采纳使锂离子嵌入和脱嵌的碳资料取代纯 锂作负极。所以，这类电池的工作原理更为简单，在电池工作过程中，只是是锂 离子从一个电极（脱嵌）后进入另一个电极（嵌入）的过程。详细来说，当电池充电 时锂离子是从正极中脱嵌，在碳负极中嵌入，放电时反之。在充放电过程中没有 晶形变化，故拥有较好的安全性和较长的充放电寿命。锂
4、离子电池的主要性能锂离子电池的额定电压为（少量的是）。充满电时的停止充电电压与电池阳极资料相关：石墨的；焦炭的。充电时要求停止充电电压的精度在土 1%以内。锂离子 电池的停止放电电压为（电池厂家给出工作电压范围或停止放电电压的参数略有不一 样）。高于停止充电电压及低于停止放电时会对电池有伤害。其使用有必定要求：充电温度：0C45C；保留温度:-20C+60C。锂离子电池不 合适大电流充放电。一般充电电流不大于1C，放电电流不大于2C （C是电池的容量， 如C=950mAh , 1C的充电率即充电电流为950mA ）。充电、放电在20C左右成效较 好，在负温下不可以充电，而且放电成效差，（在-2
5、0C放电成效最差，不单放电电压 低，放电时间比20C放电时的一半还少）。锂离子电池的充放电特征锂离子电池的标称电压为，充满电压为，对过充电和过放电都比较敏感。为了最大限度 减少锂离子电池易遇到的过充电、深放电以及短路的伤害，单体锂离子电池的充电电压 一定严格限制。其充放电特征如图2-3锂离子电池的充电特征锂电池在充电中拥有以下的特征： 在充电前半段，电压是渐渐上涨的； 在电压达到后，内阻变化，电压保持不变； 整个过程中，电量不停增添；在靠近充满时，充电电流会达到很小的值。 经过多年的研究，已经找到了较好的充电控制方法： 涓流充电达到放电停止电压2.7V;使用恒流进行充电，使电压基本达到。安全电
6、流为小于; 恒流阶段基本能达到电量的80%;图锂离子电池充电特征转为恒压充电，电流渐渐减小；在电流达到较小的值（如时，电池达到充满状态。这类CC-CV的充电方式能很好的抵达电池的充满状态，而且不伤害电池，已经成为 锂离子电池的主要充电方式。可是在电池电压已经很低的状况下，电池内部的锂离子活性减弱，假如此时用比较 大的电流充电，也有可能对电池有伤害。好像人在强烈运动前要进行必需的热身活 动同样，锂离子的活性也要逐渐激活。能够在电池低压段采纳涓流方式，有效激活 电池电压到以上，而后采纳CC-CV的充电方式，有效的保护电池。锂离子电池的放电特征锂离子电池在线监测过程中，大多数电池参数是在对锂离子电池
7、放电过程中获得， 所以，对电池放电是电池监测中必不行少的环节。因为锂离子电池对过放电十分敏 感，深度放电将严重影响锂离子电池的质量。所以，单体锂离子电池的放电电压一 定获得精准控制。实验发现，锂离子电池在放电停止电压的条件下，放电电流越大电池的极化越大， 电池的放电容量越小，但电池的静态电压与电池的放电深度的关系是基本保持不变 的状态。锂离子电池以大电流放电（大于2C）的状况下，电池的放电曲线出现了电压 先降低后上涨的现象往常状况下，确立锂离子电池放电电流大小时，不可以用电流的绝对值来权衡，而 用额定容量C与放电时间的比来表示，称作放电速率或放电倍率。关于1700mAh 的电池，假如以的电流放电，则放电电流为170mA。因为锂离子电池的内阻，一般 在30-100m Q之间，大电流放电或充电都会致使电池升温，所以在监测过程 中，锂离子电池一般不一样意高速率放电，一般放电速率应小于，最大连续放电速 率不可以超出，电压低于时应停止放电。
