鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極,負極處于富鋰狀態(tài);放電時則相反。
一般鋰電池充電電流設定在0.2C至1C之間,電流越大,充電越快,同時電池發(fā)熱也越大。而且,過大的電流充電,容量不夠滿,因為電池內(nèi)部的電化學反應需要時間。就跟倒啤酒一樣,倒太快的話會產(chǎn)生泡沫,反而不滿。
對鋰電池來說,正常使用就是放電的過程。鋰電池放電需要注意兩點:
一,放電電流不能過大,過大的電流導致電池內(nèi)部發(fā)熱,有可能會造成性的損害。在手機上,這個倒是沒有問題的,可以不考慮。
從圖1可以看出,電池放電電流越大,放電容量越小,電壓下降更快。
二,不能過放電。鋰電池內(nèi)部存儲電能是靠電化學一種可逆的化學變化實現(xiàn)的,過度的放電會導致這種化學變化有不可逆的反應發(fā)生,因此鋰電池怕過放電,一旦放電電壓低于2.7V,將可能導致電池報廢。好在手機電池內(nèi)部都已經(jīng)裝了保護電路,電壓還沒低到損壞電池的程度,保護電路就會起作用,停止放電。
鋰電池制作工藝
鋰電池的正極材料有鈷酸鋰LiCoO2 、三元材料Ni+Mn+Co、錳酸鋰LiMn2O4加導電劑和粘合劑,涂在鋁箔上形成正極,負極是層狀石墨加導電劑及粘合劑涂在銅箔基帶上,比較先進的負極層狀石墨顆粒已采用納米碳。
1、制漿:用專門的溶劑和粘結劑分別與粉末狀的正負極活性物質(zhì)混合,經(jīng)攪拌均勻后,制成漿狀的正負極物質(zhì)。
2、涂膜:通過自動涂布機將正負極漿料分別均勻地涂覆在金屬箔表面,經(jīng)自動烘干后自動剪切制成正負極極片。
3、裝配:按正極片—隔膜—負極片—隔膜自上而下的順序經(jīng)卷繞注入電解液、封口、正負極耳焊接等工藝過程,即完成電池的裝配過程,制成成品電池。
4、化成:將成品電池放置測試柜進行充放電測試,篩選出合格的成品電池,待出廠。