社会中三元锂离子电池的充放电原理如何

社会中三元锂离子电池的充放电原理如何

导语:由于锂离子电池的内部结构原因,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命会缩短。三元聚合物锂电池全称是三元聚合物锂电池,它们是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元正极材料的 锂电池,这些三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,其中镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高。

一、三元聚合物氧化还原反应

单节聚合物氧化还原反应的最高充满终止压力为4.2V,不应过充,因为这会因正極的鍵離子的過多丟失而使電池損壞。在將鍵離子電池進行充電時,我們應該使用專用的恒流、恒壓充電器來實現這個過程;首先,在恒流模式下將鍵離子的兩端電壓提高至4.2V后,再轉為恒壓充電模式。当恒壓充電中的電流降至100mA時,我们應該停止充滿。

每節鍵離子的最大允許量可為0.1~1.5倍其容量。例如,如果是一節1350mAh(毫安培小時)的键离子蓄 電源,其最大允許量可能會設置在135mA~2025mA之間。在實際操作中,可以選擇一個大約等於容量的一半的值,這樣就能讓我們完成從無到滿的大概時間,大约是2-3小时。

二、三元聚合物键离子的放出

由于内存储结构限制,当进行放出时键离子不能完全移动到阴極,它必须留有一定数量于阴極,以确保未来再次加入时能够顺利进入通道。如果没有这样做,将导致存储空间寿命减短。为了确保石墨层剩余一定数量键离子,就要严格限制最低放出终止压力,也就是说我们不应该过度放出。这意味着单节键离子的最低放出终止压力通常设定为3.0V,最低不得低于2.5V。

一个单节键离子的释放时间与它容量和释放率有关,而释放率(单位:毫安培)也不能超过其容量3倍。例如,一千米安培的小型电子设备将不会有超过3000毫安秒级别大的当前或瞬间功率需求,因此它将不会超越其能力范围,并且因此保持健康状况良好。

从这些过程中我们可以看得出来,在整个过程中,关键的是让它们按照从阳極→陰極→阳極这样的路径运动。如果把这个比喻成一种摇椅,那么两端分别对应了蓄 电源两个极点,而这些粒子就像非常优秀运动员,他们不断地穿梭在这两边之间,所以专家们给予他们又一个名字,即“摇椅式”蓄 电源系统。