锂离子电池-PPT课件.ppt

锂离子电池
The Magic Batteries
成员:
谢秋霞1005100203
田华丽1005100208
王春貌1005100508
张芬1005100620
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什么叫锂离子电池?
锂离子电池是指Li+ 嵌入化合物为正、负极的二次电池。
正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2 或LiXMnO2
负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。
电解质为溶解有锂盐LiPF6 、 LiAsF6等有机溶液。
在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,被形象的称为“摇椅电池”。
充电池时,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。
锂离子电池的组成
正极材料
一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。
负极材料
选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=~,y=~,z=(2 +3x+5y)/2)等。
电解质
采用LiPF6的乙烯碳酸脂(EC)、丙烯碳酸脂(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。
隔膜
采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它们复合膜,尤其是PP/PE/PP三层隔膜不仅熔点较低,而且具有较高的抗穿刺强度,起到了热保险作用。
外壳
采用钢或铝材料,盖体组件具有防爆断电的功能。
工作原理
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。
以碳素材料为负极,含锂的化合物为正极。
锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。
正极反应: LiCoO2→Li1-xCoO2+xLi++xe-
负极反应: 6C+xLi++xe-→LixC6
总反应: 6C+LiCoO2→Li1-xCoO2+LixC6
以LiCoO2为正极材料的锂离子电池
电化学原理
锂离子电池内部没有任何金属锂,锂离子仅仅在正极与负极之间移动,不会因为锂离子的脱出而使正极与负极材料改变,反应机理与可充电金属锂电池有本质的不同,人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”, 这样锂离子电池有更好的安全特性。
电池种类
-二氧化锰电池(Li—MnO2)
以锂为阳极(负极)、以二氧化锰为阴极(正极),采用有机电解液的一次性电池。
—亚硫酰***电池(Li—SOCl2)
比能量是所有商业化电池中最高的,放电电压特别平稳。
(Li--ion)
可充电锂离子电池是目前手机、笔记本电脑等现代数码产品中应用最广泛的电池,但不可过充、过放(会损坏电池或使之报废)。
因此,在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏。
新型锂离子电池
电池图片
锂离子电池应用