锂离子电池的工作原理和优点介绍

锂离子电池的工作原理

锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它重要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

锂离子电池以碳素材料为负极，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。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。

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锂离子电池优点

1、循环寿命长：锂离子电池以1C倍率进行充、放电，其循环寿命大于等于500次，第500次时的电容量，大于标称铜梁70%。而铅酸电池即使以0.5放电，以0.15C以充电，其循环寿命小于等于350次，电容量小于等于60%。

2、低温度放电性能好：锂离子电池可在-25度时正常工作，其电容量可达标称容量的70%，而铅酸电池在-10度时的电容量的50%，在-25度时不：能正常工作。

3、荷电保持能力强：将充满电的锂离子电池组，放置两个月后，其电容量大于等于80%，而铅酸电池放置两个月，仅为标称容量的40%-50%。

4、续行能力强，由于锂离子电池组的重量仅为铅酸电池的30%，因此在相同的电压，电容量下，锂离子电池的续行能力强。

5、比能量高：由于锂离子电池的体积仅为铅酸电池的30%，因此当使用相同的空间时锂离子电池的能量储备比铅酸电池大。

6、工作温度范围宽：锂离子电池可在-25度到55度范围内工作，而铅酸电池只能在10度到40度范围内工作。

7、充电时间短：由于锂离子电池具有可大电流充电的特性，因此充电时间只要4-5小时，而铅酸电池则要8至10小时。

8、绿色环保性能高：与铅酸电池拥有大量对人体，环境有害的重金属铅相比，锂离子电池是高环保型的产品。

9、可以大电流放电：锂离子电池在1C倍率下大电流放电，其容量仅为额定电容量60%。

10、大电流放电不影响循环寿命：锂离子电池以1.5C倍率下大电流放电，对其循环寿命毫无影响。而铅酸电池在1.5C倍率下大电流放电。其循环寿命仅为标称循环寿命30%-40%。