隨著科技的發(fā)展,便攜式電子設(shè)備日益普及,鋰離子紐扣電池作為這些設(shè)備的能量來源,已經(jīng)深入到我們生活的方方面面。那么,鋰離子紐扣電池是如何工作的呢?本文將為您揭秘其工作原理。
鋰離子紐扣電池以碳素材料為負極,以含鋰的化合物作正極,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是
鋰離子電池。
鋰離子電池的充放電過程,就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。
在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中,同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌。在充放電過程中,鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插,被形象地稱為“搖椅電池”。
當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。
同樣,當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回正極。回正極的鋰離子越多,放電容量越高。
在使用鋰離子紐扣電池時,我們需要注意以下幾點:首先,放電電流不能過大,過大的電流會導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)熱,有可能會造成永久性的損害。其次,絕對不能過放電!鋰電池內(nèi)部存儲電能是靠電化學(xué)一種可逆的化學(xué)變化實現(xiàn)的,過度的放電會導(dǎo)致這種化學(xué)變化有不可逆的反應(yīng)發(fā)生,因此鋰電池很怕過放電,一旦放電電壓低于2.7V,將可能導(dǎo)致電池報廢。
總之,鋰離子紐扣電池以其高效、環(huán)保、安全的特點,成為了便攜式電子設(shè)備的首選電源。了解了其工作原理后,我們更能合理、安全地使用它,讓我們的生活更加便捷。