介绍锂离子电池的工作原理

锂离子电池的应用越来越广泛，手机电脑上用的大多都是锂离子电池。那么锂离子电池是如何工作的呢？

工作原理其实就是指的其充放电原理。电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入碳层的锂离子越多，充电容量越高。当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的离子脱出，又及运动回到正极，回到正极的锂离子越多，放电容量越高。

大家可以看出来，锂离子电池的工作原理就是锂离子在正负极来回游动，假如所选用的正负极合金，那么锂离子电池可以无限寿命的使用下去。但是现实中我们了解我们所用的手机电池寿命是越来越少的，刚买的手机可以一整天不充电，但是用几个月后，手机就不耐用了，这是什么原因造成的呢？重要是所使用的正负极在使用过程中发生了损坏造成的，而且这种损坏还是不可逆的，因此会导致其容量降低。所有的锂离子电池爆炸都是由短路引起的，引起短路的现象有过充、过放、过流、过热，它们是通过锂离子电池内部结构而形成电池短路的，所谓内因决定外因的意思，锂离子电池结构本身是一个工艺制造过程，而工艺制造过程是难以100%防止瑕疵存在的。

锂离子逗留的正负极应该洁净，穿梭其间的电解液、隔膜也应无杂质，但在制造过程中，电解液与隔膜难以完全防止沾着金属粉尘、铜箔或者铝箔等碎片。当人们使用不当(过充、过放、过流)或者把锂离子电池置于极端环境(过高温度)下，锂离子电池就会过热，碎片在常温下的安静状态被打破，从而会在一个较热的电解液空间中进行热运动。下一步，假如碎片接近了隔膜，热的碎片将影响隔膜的隔离用途，也就造成短路。

可见，短路是由于两个原因引起的：一是电池体内有杂质，二是杂质会运动，二者的中介是发热，因此，短路必然有发热伴随，而发热并不必然短路。第三步，短路会迸发火花，而电解液是易燃液体，火花在一个密闭的空间中就会引发电池的燃烧和爆炸，这一点很容易理解。因此，现在有一种聚合物锂离子电池以胶体电解质代替液体电解质，可以降低短路的概率。但也不能完全防止。