鋰電池的基本結構和工作原理

1、鋰電池基本結構

主要材料：正極、負極、電解液、隔膜

結構：圓形、方形；疊片、卷繞

形態：聚合物(軟包裝)、液態鋰離子(鋼殼)

2、鋰電池工作原理

正極材料：LiMn2O4，負極材料：石墨

充電時正極的Li+和電解液中的Li+向負極聚集，得到電子，被還原成Li鑲嵌在負極的碳素材料中。放電時鑲嵌在負極碳素材料中的Li失去電子，進入電解液，電解液內的Li+向正極移動。

3、鋰電池組成原理

①正極構造

LiMn2O4(錳酸鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（鋁箔）正極

②負極構造

石墨+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（銅箔）負極

4、充電過程

電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上，正鋰離子Li+從正極“跳進”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達負極，與早就跑過來的電子結合在一起。

正極上發生的反應為LiMn2O4 ==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(電子)

負極上發生的反應為6C+XLi+Xe==LixC6

5、放電過程

電池放電，此時負極上的電子e從通過外部電路跑到正極上，正鋰離子Li+從負極“跳進”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達正極，與早就跑過來的電子結合在一起。

正極上發生的反應為Li1-xMn2O4+xli++xe(電子) ==LiMn2O4

負極上發生的反應為LixC6 == 6C+xLi+xe

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