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锂电池的工作原理和化学反应式
“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
中文名
锂电池
外文名
Lithium Cell
发明家
M. S. Whittingham
化学反应
氧化还原反应
材料
金属锂
快速
导航
早期研发
发展进程
种类
主要材料
电池膨胀损坏
导电涂层
涂碳铝箔
辨别电池
选购方法
锂原电池
锂离子
核聚变
电池结构
电池应用
发展前景
电池产量
电池特点
电池特征
安全性
充电知识
相关知识
充电速度
水溶液电池
使用方法
工作原理
锂金属电池：
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
锂电池基本原理
放电反应：Li+MnO2=LiMnO2
锂离子电池：
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)
充电负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe- = LixC6
充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
正极
正极材料：可选的正极材料很多，目前市场常见的正极活性材料如下表所示:
正极材料
化学成分
标称电压
结构
能量密度
循环寿命
成本
安全性
钴酸锂(LCO)
LiCoO2
3.7 V
层状
中
低
高
低
锰酸锂(LMO)
Li2Mn2O4
3.6V
尖晶石
低
中
低
中
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正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-放电时：Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4。
负极
负极材料：多采用石墨。另外锂金属、锂合金、硅碳负极、氧化物负极材料等也可用于负极。
负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。
充电时：xLi+ + xe- + 6C → LixC6
放电时：LixC6→ xLi+ + xe- + 6C
早期研发
锂电池最早期应用在心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低，放电电压平缓等优点，使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电。锂电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源。二氧化锰电池，就广泛用于计算器，数码相机、手表中。
为了开发出性能更优异的品种，人们对各种材料进行了研究，从而制造出前所未有的产品。
关于锂电池的一些知识?
在使用锂电池中应注意的是，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂电池很容易 激活，只要经过3—5次正常的充放电循环就可 激活 电池，恢复正常容量。由于锂电池本身的特性，决定了它几乎没有记忆效应 。因此用户手机中的新锂电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。不仅理论上是如此，从我自己的实践来看，从一开始就采用标准方法充电这种“自然激活”方式是最好的。
对于锂电池的“激活”问题，众多的说法是：充电时间一定要超过12小时，反复做三次，以便 激活 电池。这种“前三次充电要充12小时以上”的说法，明显是从镍电池（如镍镉和镍氢）延续下来的说法。所以这种说法，可以说一开始就是误传。锂电池和镍电池的充放电特性有非常大的区别，而且可以非常明确的告诉大家，我所查阅过的所有严肃的正式技术资料都强调过充和过放电会对锂电池、特别是液体锂离子电池造成巨大的伤害。因而充电最好按照标准时间和标准方法充电，特别是不要进行超过12个小时的超长充电。通常，手机说明书上介绍的充电方法，就是适合该手机的标准充电方法。
此外，锂电池的手机或充电器在电池充满后都会自动停充，并不存在镍电充电器所谓的持续10几小时的“涓流”充电。也就是说，如果你的锂电池在充满后，放在充电器上也是白充。而我们谁都无法保证电池的充放电保护电路的特性永不变化和质量的万无一失，所以你的电池将长期处在危险的边缘徘徊。这也是我们反对长充电的另一个理由。
此外在对某些手机上，充电超过一定的时间后，如果不去取下充电器，这时系统不仅不停止充电，还将开始放电-充电循环。也许这种做法的厂商自有其目的，但显然对电池和手机/充电器的寿命而言是不利的。同时，长充电需要很长的时间，往往需要在夜间进行，而以我国电网的情况看，许多地方夜间的电压都比较高，而且波动较大。前面已经说过，锂电池是很娇贵的，它比镍电在充放电方面耐波动的能力差得多，于是这又带来附加的危险。
此外，不可忽视的另外一个方面就是锂电池同样也不适合过放电，过放电对锂电池同样也很不利。这就引出下面的问题。
锂电池进水后完全没电？
新买的锂电池在受潮后，会出现没电的情况，从锂电池的结构设计上来看，锂电池受潮后没电的原因是什么，电工天下小编带大家来了解下。
锂电池受潮后没电的原因
锂电池在进水受潮后，其内部的电池极片与电解液发生反应，会导致电解液在外壳内泄漏，引起外壳出现鼓包。
在这一过程中会解发电池的安全设计，保护电池不发生爆炸，仍然可以继续使用，但就是存不住电，电量很快就没有了，也就是电池受潮就会没电。
下面来说一说锂电池的相关知识，包括锂电池的结构组成，锂电池的优点与缺点，以及锂电池的安全设计等，一起来看下。
1、锂电池
锂电池是一种以锂金属或锂合金为材料的电池，锂电池分为二种：一种是以锂金属为主要材料的电池，一种是以锂离子为材料的电池。
以锂金属为材料的电池的不可以充电，以锂离子为材料的电池可以充电。
锂电池的结构：外形有圆柱形和方形，电池内部采用螺旋绕制结构，使用一种非常精细且有强渗透性的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成，在电池内充有有机电解质溶液等材料组成。
2、锂电池的优点
能量高、使用寿命长、额定电压高等优点。
3、锂电池的缺点
安全性能差、需要保护电路、生产和设计成本高，易爆炸等缺点。
4、锂电池的安全设计
（1）采用开关元件，当电池内的温度上升时，它的阻值随之上升，当温度过高时，会自动停止供电；
（2）选择适当的隔板材料，当温度上升到一定数值时，隔板上的微米级微孔会自动溶解掉，从而使锂离子不能通过，电池内部反应停止；
（3）设置安全阀（就是电池顶部的放气孔），电池内部压力上升到一定数值时，安全阀自动打开，保证电池的使用安全性。
以上介绍了锂电池受潮后没电的原因，以及锂电池的相关知识，希望对大家有所帮助。
锂电池的工作原理
以下是锂电池原理及结构：
锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。
锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。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，被形象地称为“摇椅电池”。
电动汽车锂电池，锂离子电池知识介绍
导读：电动汽车锂电池，锂离子电池知识介绍
对于电动汽车来说最为核心的技术应该就是它的电池技术,电池如同它的心脏,只有强大的心脏才能拥有源源不断的动力,汽车的电池有很多，其中有一款是锂电池，那么今天就给大家介绍一下电动汽车锂电池，锂离子电池知识介绍。
锂离子电池知识介绍--简介
锂离子电池的传统结构包括石墨阳极、锂离子金属氧化物构成的阴极和电解液（有机溶剂溶解的锂盐溶液）。最常见的锂离子电池以碳为阳极，以碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯溶解六氟磷酸锂溶液为电解液，以二氧化锰酸锂为阴极；轻巧结实，比能量大，单体电压约为3.7 V。
相较镍氢电池，锂离子电池具有相对较高的工作电压和较大的比能量，是镍氢电池的3 倍。锂离子电池体积小，质量轻，循环寿命长，自放电率低，无记忆效应且无污染；电池单个性能指标的数值范围跨度大，这是因为锂离子电池有较多的电极组合，它们在性能上存在一定的差异。
锂离子电池可分为锂离子电池和锂聚合物电池2 种。锂离子电池的阴极材料主要有锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、磷酸铁锂等，阳极材料主要有石墨、钛酸锂等。
锂离子电池知识介绍--发展前景
锂离子电池具有重量轻、储能大、功率大、无污染等特点，在各个领域的应用也越来越广泛，它的研究和生产都取得了很大的进展。锂离子电池在电动车上作为动力能源，成为了电动车发展的一个新趋势。
锂离子电池技术的先进性和在新兴关键市场（电动汽车领域）的应用，已激发全球范围内的研发热潮，因此锂离子电池势必将在电动汽车和新能源领域占据重要位置。目前在电动汽车中，应用较多的锂离子电池是磷酸铁锂电池，它的热稳定性和安全性较好，同时价格相对便宜。这些因素使磷酸铁锂电池成为小型电动汽车和PHEV动力电池首选。然而在锂离子电池中，磷酸锂电池的比能量、比功率以及运行电压相对较低，在大型纯电动车应用方面钴酸锂和锰酸锂电池等更具优势。
但是，锂电池电动车的广泛应用也存在着一些问题，主要是由于锂电池的性能限制，包括锂离子电池的安全性、循环寿命、成本、工作温度和材料供应等。
以上就是关于电动汽车锂电池，锂离子电池知识介绍。对于电池寿命,普通的电子产品上的锂离子电池使用寿命大概是5到20年,平均可以达到8年。希望我的介绍可以帮助到大家。
@2019
