锂离子电池充电工作原理_锂离子电池的工作原理

作者&投稿:茶残 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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锂离子电池充电的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时,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。而作为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,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。

同样道理,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。不难看出,在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极 负极 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品,它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极,放电时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,到达锂离子电池阴极。锂离子在阳极和阴极之间移动,电极本身不发生变化。这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别。锂离子电池的阳极为石墨晶体,阴极通常为二氧化锂。充电时,阴极中锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子,并在阴极处合成锂原子。所以,在该电池中锂永远以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,所以这种电池叫做锂离子电池。    

一、锂离子电池的充放电特性     

500mah的aa型锂离子电池的充放电特性曲线。单只锂离子电池的充电电压最好保持在4.1v+50mv,充电电流通常限制在1c(500ma)以下,否则会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池通常采用恒流/恒压充电模式,即先采用1c的恒定电流充电,电池电压不断上升,当上升到4.1v时充电器应立即转入恒压方式(4.1v+50mv),充电电流逐渐减小,当电池充足电时,电流降到涓流充电电流。用此方法,大约两个小时电池可以充足(500mah)。锂离子电池放电电流不应超过3c(1.5a),单体电池电压不应低于2.2v,否则会造成损坏。采用0.2c的放电电流,电池电压下降到2.7v时,可以放出额定电池容量(500mah),采用1c的放电电流时,电池能够放出90%的电池容量,另外环境的温度对电池的放电容量也会产生影响,所以规定了锂离子电池放电时的温度为-20℃~+60℃。锂离子电池的一个特点是比较容易显示剩余电量,因为锂离子电池的工作电压随时间徐徐下降,锂离子电池放电起始电压为4.1v(4.2v),放电终止电压为2.5v。    

二、锂离子电池的优缺点     

优点:1.工作电压高;2.体积小、重量轻、能量高;3.寿命长;4.安全快速充电;5.允许温度范围宽;6.放电电流小、无记忆效应、无环境污染。    

缺点:1.与干电池无互换性;2.不能快速充电;3.内部阻抗高;4.工作电压变化大;5.放电速率大,容量下降快,无法大电流放电。    

三、锂离子电池充电器     

下面介绍一种新型的锂离子电池充电器模块ps1719,它采用恒流/恒压方式控制锂离子电池充电。恒流、恒压调整方便,以充电电流减小到最大电流(恒流)的15%作为充满判别基准,并终止充电。此外还有充电显示和充满显示功能。ps1719模块工作电压为9v,内部结构。

PS1719模块为脚DIP封装形式,各引脚功能如下:  

GND(①、⑩脚)为输入、输出电压接地引脚。  

BATT-(②脚)接电池负极,对地接电流控制的反馈电阻。  

LED(⑥脚)为充电状态显示引脚。高电平为充电显示,低电平为充满显示。能提供或吸入电流3mA,可驱动LED。  

BATT+(⑦脚)接电池正极。  

CAP(⑧脚)外接抗干扰电容负极。电容正极接脚(Vo),该电容为不小于0.22μF。当正脉冲输入⑧脚时,可实现脉冲涓流充电模式。  

RV(⑨脚)为电压控制反馈输入引脚。电压控制平衡时,该引脚对BATT-电压为2.5V。  

DRV(脚)为带死区电压(0~3V)控制驱动OC输出引脚。可吸收电流30mA,驱动PNP型功率三极管,实现电压、电流控制。  

Vo(脚)为约4V稳压输出引脚(充1节锂离子电池),外接抗干扰电容正极。  

V+(脚)模块电源正电压输入引脚,要求6V≤V+≤7V。  

应用电路 PS1719模块专用于3.6V锂离子电池充电,也可用于三节镍镉或镍氢电池充电。其典型应用电路如图4所示。



锂离子电池充电的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时,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。而作为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,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。

同样道理,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。不难看出,在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品,它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极,放电时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,到达锂离子电池阴极。锂离子在阳极和阴极之间移动,电极本身不发生变化。这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别。锂离子电池的阳极为石墨晶体,阴极通常为二氧化锂。充电时,阴极中锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子,并在阴极处合成锂原子。所以,在该电池中锂永远以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,所以这种电池叫做锂离子电池。    

一、锂离子电池的充放电特性     

500mah的aa型锂离子电池的充放电特性曲线。单只锂离子电池的充电电压最好保持在4.1v+50mv,充电电流通常限制在1c(500ma)以下,否则会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池通常采用恒流/恒压充电模式,即先采用1c的恒定电流充电,电池电压不断上升,当上升到4.1v时充电器应立即转入恒压方式(4.1v+50mv),充电电流逐渐减小,当电池充足电时,电流降到涓流充电电流。用此方法,大约两个小时电池可以充足(500mah)。锂离子电池放电电流不应超过3c(1.5a),单体电池电压不应低于2.2v,否则会造成损坏。采用0.2c的放电电流,电池电压下降到2.7v时,可以放出额定电池容量(500mah),采用1c的放电电流时,电池能够放出90%的电池容量,另外环境的温度对电池的放电容量也会产生影响,所以规定了锂离子电池放电时的温度为-20℃~+60℃。锂离子电池的一个特点是比较容易显示剩余电量,因为锂离子电池的工作电压随时间徐徐下降,锂离子电池放电起始电压为4.1v(4.2v),放电终止电压为2.5v。    

二、锂离子电池的优缺点     

优点:1.工作电压高;
2.体积小、重量轻、能量高;
3.寿命长;
4.安全快速充电;
5.允许温度范围宽;
6.放电电流小、无记忆效应、无环境污染。    

缺点:1.与干电池无互换性;
2.不能快速充电;
3.内部阻抗高;
4.工作电压变化大;
5.放电速率大,容量下降快,无法大电流放电。    

三、锂离子电池充电器     

下面介绍一种新型的锂离子电池充电器模块ps1719,它采用恒流/恒压方式控制锂离子电池充电。恒流、恒压调整方便,以充电电流减小到最大电流(恒流)的15%作为充满判别基准,并终止充电。此外还有充电显示和充满显示功能。ps1719模块工作电压为9v,内部结构。

PS1719模块为脚DIP封装形式,各引脚功能如下:  

GND(①、⑩脚)为输入、输出电压接地引脚。  

BATT-(②脚)接电池负极,对地接电流控制的反馈电阻。  

LED(⑥脚)为充电状态显示引脚。高电平为充电显示,低电平为充满显示。能提供或吸入电流3mA,可驱动LED。  

BATT+(⑦脚)接电池正极。  

CAP(⑧脚)外接抗干扰电容负极。电容正极接脚(Vo),该电容为不小于0.22μF。当正脉冲输入⑧脚时,可实现脉冲涓流充电模式。  

RV(⑨脚)为电压控制反馈输入引脚。电压控制平衡时,该引脚对BATT-电压为2.5V。  

DRV(脚)为带死区电压(0~3V)控制驱动OC输出引脚。可吸收电流30mA,驱动PNP型功率三极管,实现电压、电流控制。  

Vo(脚)为约4V稳压输出引脚(充1节锂离子电池),外接抗干扰电容正极。  

V+(脚)模块电源正电压输入引脚,要求6V≤V+≤7V。  

应用电路 PS1719模块专用于3.6V锂离子电池充电,也可用于三节镍镉或镍氢电池充电。其典型应用电路如图4所示。




锂离子电池的工作原理?
锂离子电池的工作机理是:电池充电时,正极材料中的锂形成离子溶出,嵌入到负极改性石墨层中;电池放电时,锂离子从石墨层中脱嵌,穿过隔离膜回填到正极钴氧化锂的层状结构中。随充放电的进行锂离子不断的从正极和负极中嵌入和脱出,所以也有人称其为“摇椅电池”锂离子电池单体的额定电压为 3.6v,充电...

锂离子电池的工作原理
锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中,同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,而负极用插入或脱插表示)。在充放电过程中,锂离子在正、负极之间往返嵌入\/脱嵌和插入\/脱插,被形象地称为“摇椅电池”。当对电池进行充电...

锂电池充电电路原理?
二、锂电池的特点:1、具有更高的重量能量比、体积能量比;2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;5、寿命长。正常工作条件下...

锂离子电池的工作原理是怎样的?它是如何充放电的?
锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。二、工作原理 1....

锂电池原理是什么锂电池结构与工作原理介绍
放电时,锂原子从石墨晶体阳极表面电离成锂离子及电子,在阴极处合成锂原子。所以,在该电池中锂永远是以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,因此这种电池叫做锂电池。二、锂电池原理1、锂电池原理之放电锂电池的工作原理就是指其充放电原理。对电池充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂...

钠离子电池:未来绿色能源的新选择
二、工作原理 钠离子电池的工作原理与锂离子电池类似,主要区别在于钠离子电池的电解质溶液是钠离子导体。当电池充电时,钠离子从正极材料中脱离,通过电解质溶液迁移到负极材料中,同时电子通过外电路流向负极,形成充电过程。放电时,钠离子从负极材料中脱离,通过电解质溶液回流到正极材料中,同时电子通过外...

理子电池原理是?
(5)电池外壳——分为钢壳(方型很少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装)等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端。二、锂电池工作原理图解 下面从锂电池充电过程、放电过程和电池保护板三大部分给大家介绍其工作原理:1、锂电池充电过程 电池的正极由锂离子生成,生成的锂...

锂电池的工作原理分析
市场上常见的锂离子电池是什么?锂电池特有的储能技术材料是正极材料,充电电池系统软件的能量比取决于其比能量和兼容性。电池阴极材料自其商业应用以来,大多数是碳材料,更多的是高纯石墨。相比之下,电池阴极材料的选择范围很广。随着世界各地有利于新能源汽车的发展,为了找到更强大的电池工作能力,更大的...

锂电池的放电原理是什么
4、充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离 子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新 和正极的化合物结合锂离子的移动产生了电流这是手机的锂电池原理;锂离子电池的工作原理是充电和放电当电池充电时,锂离子在电池正极形成,锂离子通过电解液...

锂离子电池充电时锂离子运动的方向是?
锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,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。2019年10月9日,瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、...

岳塘区13761638011: 锂电池原理 -
杜陈田七: 锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成,负极则是特殊分子结构的碳.常见 的正极材料主要成分为 LiCoO2 ,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离 子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中.放电时,锂离子则从...

岳塘区13761638011: 充电锂电池原理是什么?
杜陈田七: 充电锂电池原理:锂离子电池的充电过程可以分为四个阶段:涓流充电(低压预充)、恒流充电、恒压充电以及充电终止.锂电池充电器的基本要求是特定的充电电流和充...

岳塘区13761638011: 锂电池的工作原理 -
杜陈田七: 锂金属电池: 锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池. 放电反应:Li+MnO2=LiMnO2 锂离子电池: 锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、...

岳塘区13761638011: 充电锂电池是什么原理?
杜陈田七: 充电锂电池基本特性与原理:锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池.较早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电.由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高.所以,锂电池长期没有得到应用.现在锂电池已经成为了主流.

岳塘区13761638011: 锂电池的工作原理是什么,为什么有的手机锂电池是四个接头,有的是三个? -
杜陈田七: 手机锂电池的工作原理:充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中.放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合,由于锂离子的移动从而产生了电流输出供手机使用.手机锂电池的使用中安全性问题值得注意,因此在手机锂电池出厂前的测试需要严格把控,用连接功能稳定的大电流弹片微针模组做连接导通作用,确保手机锂电池所过电流传输流畅.

岳塘区13761638011: 锂电池的充放电原理是什么?
杜陈田七: 充放电过程 锂电池充电控制是分为两个阶段的,第一阶段是恒流充电,在电池电压低于4.2V时,充电器会以恒定电流充电.第二阶段是恒压充电阶段,当电池电压达到4.2V时,由于锂电池特性,如果电压再高,就会损坏,充电器会将电压固定在4.2V,充电电流会逐步减小,当电流减小到一定值时(一般是1/10设置电流时),切断充电电路,充电完成指示灯亮,充电完成. 锂离子电池过度充放电会对正负极造成永久性损坏.过度放电导致负极碳片层结构出现塌陷,而塌陷会造成 18650锂电池充电器 充电过程中锂离子无法插入;过度充电使过多的锂离子嵌入负极碳结构,而造成其中部分锂离子再也无法释放出来.

岳塘区13761638011: 锂电池什么原理 -
杜陈田七: 锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极是碳. 锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理.当对电池进行充电时,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.而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂...

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杜陈田七: 一般来说锂电池在一个寿命周期内可以进行300至500次的充放.因此很多人认为,只要少用电池,这样就可以在一定程度上起到了延长电池寿命的作用.但是他们确忽略了电池这个物理原件的本性,当电池装配结束走下生产线后,它的内部生...

岳塘区13761638011: 有谁知道锂电池的充电原理 -
杜陈田七: 锂电池是记忆电池,就是说它能记住自己所能携带的电量,每次充电都要用原配的充电器充满就可以了,不能经常充到一半就不充了,这样会降低电池对电量的记忆,不要等电量消耗完了再充,不用手机了就把充电器插上,这样就能保持锂电池锂电池记忆所能携带电量的最大量,不用担心,充满了就会自动断电的 需要注意的是不要使用万能充,因为万能充为了能符合所有手机电池的标准而把充电的电压降低,这样就造成了锂电池对本身所能携带的电量记忆降低,所以锂电池所能充进的电量就会减少,而且也对锂电池造成一定损伤

岳塘区13761638011: 锂电池快速充电原理是怎样的 -
杜陈田七: 锂电池快速充电原理是通过大电流充电,锂电池活性高充电快............

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