一文读懂动力锂电池的工作原理！

锂电池是2000年后由美国永备公司所推出来并得到成功市场化的新型绿色高能化学电源，在应用于需要的高能量高功率电源的电子设备和电动玩具方面，显示了非常优越的性能。在中等放电电流以上时，锂铁电池的放电时间可达碱锰电池的6倍左右；而与镍氢电池相比，其放电电压平稳，储存时间具有显著优势。具体优势主要表现在：

①电压高，锂电池的标称电压达到3.6V-3.85V；是镍氢电池的3倍，是磷酸铁锂电池的1.1倍；

②能量密度高，锂电池能量密度250Wh/Kg；是镍氢电池和磷酸铁锂的2倍；

③循环寿命长，锂电池的循环寿命一般为500-1000次，磷酸铁锂电池循环寿命可达到2000次；

④环境性能友好，无公害，无记忆效应，锂电池中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素；

⑤自放电小，室温下充满电的锂电池储存1个月后的自放电率为2%左右；

⑥可以快速充放电，1.5小时能将电池充满；最快6分钟能将电池放完；

⑦工作温度范围宽，工作温度为20℃~60℃；低温电芯低温放电能力可达-40℃。

1、锂电池基本结构

主要材料：正极、负极、电解液、隔膜

结构：圆形、方形;叠片、卷绕

形态：聚合物(软包装)、液态锂离子(钢壳)

2、锂电池工作原理

正极材料：LiMn2O4，负极材料：石墨

充电时正极的Li+和电解液中的Li+向负极聚集，得到电子，被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。放电时镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子，进入电解液，电解液内的Li+向正极移动。

3、锂电池组成原理

①正极构造

LiMn2O4(锰酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极

②负极构造

石墨+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铜箔)负极

4、充电过程

电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。

正极上发生的反应为LiMn2O4 ==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(电子)

负极上发生的反应为6C+XLi+Xe==LixC6

5、放电过程

电池放电，此时负极上的电子e从通过外部电路跑到正极上，正锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。

正极上发生的反应为Li1-xMn2O4+xli++xe(电子) ==LiMn2O4

负极上发生的反应为LixC6 == 6C+xLi+xe