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解读移动电源好坏标准:锂电池性能篇

导读: 要想彻底了解影响移动电源锂离子电池性能的要素,必须先知道锂离子电池的放电/充电的原理和一般结构组成。

  【上章】解读移动电源好坏标准:锂电池分类篇

  要想彻底了解影响锂离子电池性能的要素,必须先知道锂离子电池的放电/充电的原理和一般结构组成。

  一般来说,化学电池都是靠正极、负极活性物质在氧化还原反应(正极化合物失电子、负极化合物得电子)过程中,把化学能转化为电能。锂离子电池相对普通化学电池有什么特殊么?没有。锂离子电池之所以强调“锂离子”三字,是因为其正负极活性物质是含锂化合物。

  既然本质上都是氧化还原反应,锂离子电池具体又是如何产生电流的呢——靠的是正极/负极层状物质晶体中,锂离子不断的嵌入/脱嵌,具体如图:

解读移动电源好坏标准:锂电池性能篇

  我们都知道,锂离子电池是由正极、负极、电解质三个基本部分组成。正极和负极作为存储锂离子的载体——层状物质晶体,充电时,锂离子从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,负极处于富锂态,正极处于贫锂态,同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极,保证负极的电荷平衡。放电时则相反,锂离子从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于富锂态。

  目前,负极材料是确定的,一般采用的是碳素材料——石墨(锂离子嵌入碳化合物);所以,与负极材料对应的正极材料这个“锂离子容器”,其储藏的锂离子越多、密度越大,锂离子电池储存的电量就越大;其晶体结构的化学性质越是稳定,锂离子电池的安全性就越高;其老化特性(即随着使用时间增长发生的材料变形,晶体结构破坏,内阻逐渐升高)越不明显,锂离子电池的循环次数越多。一句话总结,不同的正极材料,很大程度上决定了锂离子电池的容量、安全性、寿命。

解读移动电源好坏标准:锂电池性能篇

  (钴酸锂层状晶体正极示意图)

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