锂电池的工作原理是什么?
优质回答
锂电池的工作原理:
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。
工作原理:
正极材料是LiMn2O4,负极材料是石墨。充电时正极的Li加和电解液中的Li加向负极聚集,得到电子,被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。放电时镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子,进入电解液,电解液内的Li加向正极移动。
铅酸电池和锂电池的原理分别是什么?哪种安全性更高?
优质回答
铅酸电池和锂电池的电池使用寿命、标称电压、内部材料、能量和电池售价都不一样。铅酸电池的使用寿命一般为两年,需要经常补充铅酸液体。而锂电池使用寿命比铅酸电池长,一般在4年。与铅酸电池不同的是,锂电池更加环保,污染度更低。
铅酸电池和锂电池的内部材料差别在于两者的正负极。铅酸电池和锂电池开始工作的时候,正负极都会发生化学反应,而且锂电池是有机电解液,铅酸电池的电解液为浓硫酸,两种材料的导电性不同。
锂电池比铅酸电池的体积更小,电压和能量都比铅酸电池强,使用时间更长久。不过锂电池的缺点也十分明显,锂电池虽然环保,但是制作成本高,回收价值低。铅酸电池和锂电池正好相反,铅酸电池虽然体积大,但是可回收使用,制作成本低。
锂电池包的电解液为锂盐与有机溶剂的混合溶液,其中商用的锂盐为六氟磷酸锂,该材料在高温下易发生热分解,并与微量的水以及有机溶剂之间进行热化学反应,降低电解液的热稳定性。
动力锂电池主要用磷酸铁锂,磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有小部分样品出现燃烧现象,但未出现一例爆炸事件。锂电池包安全性较之已大有改善。
相反,铅酸电池缺乏BMS系统保护。铅酸电池在安全防护上除了安全阀之外似乎就乏善可陈,BMS保护几乎不存在,很多劣质充电器甚至都无法做到充满后断电,安全保障上与锂电池相去甚远。再配上劣质充电器,不出事儿是你人品好。
电动车自燃爆炸常有发生,多数都是电池充放电造成的,有专家解释,铅酸蓄电池的充电时间过长,充电到末期,两极转化为有效物质后,如果再继续充电,就会产生大量的氢、氧气体。当这种混合气体浓度在空气中占4%时,又来不及逸出,如果排气孔堵塞或气体太多,遇到明火就会发生爆炸,轻则损坏蓄电池,重则伤人、损物。也就是,铅酸电池一旦过度充电,将提高爆炸的几率。而目前市面上的铅酸电池并没有做任何的“过充保护”,这就让充电中的尤其是充电末期的铅酸电池危险性极高。
最后还有一点,如果是因为意外冲撞造成电池结构遭到破坏,铅酸电池似乎比锂电池更安全一些。不过在这种等级的事故中,电池材料早已暴露在开放环境中,爆炸也就无从谈起了。
以上内容就是小编分享的关于锂电池原理及结构.jpg” />