鉛酸蓄電池充電后,,正極板二氧化鉛(PbO2),在硫酸溶液中水分子的作用下,,少量二氧化鉛與水生成可離解的不穩(wěn)定物質(zhì)--氫氧化鉛(Pb(OH)4),,氫氧根離子在溶液中,鉛離子(Pb4)留在正極板上,,故正極板上缺少電子,。
1,、鉛酸蓄電池電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生
鉛酸蓄電池充電后,正極板二氧化鉛(PbO2),,在硫酸溶液中水分子的作用下,,少量二氧化鉛與水生成可離解的不穩(wěn)定物質(zhì)--氫氧化鉛(Pb(OH)4),氫氧根離子在溶液中,,鉛離子(Pb4)留在正極板上,,故正極板上缺少電子。
鉛酸蓄電池充電后,,負(fù)極板是鉛(Pb),,與電解液中的硫酸(H2SO4)發(fā)生反應(yīng),變成鉛離子(Pb2),,鉛離子轉(zhuǎn)移到電解液中,,負(fù)極板上留下多余的兩個(gè)電子(2e)。
可見,,在未接通外電路時(shí)(電池開路),,由于化學(xué)作用,正極板上缺少電子,,負(fù)極板上多余電子,,如右圖所示,兩極板間就產(chǎn)生了一定的電位差,,這就是電池的電動(dòng)勢(shì),。
鋰電池原理
鋰離子電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成,負(fù)極則是特殊分子結(jié)構(gòu)的碳.常見的正極材料主要成分為L(zhǎng)iCoO2,,充電時(shí),,加在電池兩極的電勢(shì)迫使正極的化合物釋出鋰離子,嵌入負(fù)極分子排列呈片層結(jié)構(gòu)的碳中.放電時(shí),,鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中析出,,重
新和正極的化合物結(jié)合.鋰離子的移動(dòng)產(chǎn)生了電流.
化學(xué)反應(yīng)原理雖然很簡(jiǎn)單,然而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中,,需要考慮的實(shí)際問題要多得多:正極的材料需要添加劑來保持多次充放的活性,,負(fù)極的材料需要在分子結(jié)構(gòu)級(jí)去設(shè)計(jì)以容納更多的鋰離子;填充在正負(fù)極之間的電解液,,除了保持穩(wěn)定,,還需要具有良好導(dǎo)電性,
減小電池內(nèi)阻.
雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池的記憶效應(yīng),,記憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶化,,在鋰電池中幾乎不會(huì)產(chǎn)生這種反應(yīng).但是,鋰離子電池在多次充放后容量仍然會(huì)下降,其原因是復(fù)雜而多樣的.主要是正負(fù)極材料本身的變化,,從分子層面來看,,正負(fù)極上容納鋰離子的空穴結(jié)
構(gòu)會(huì)逐漸塌陷、堵塞,;從化學(xué)角度來看,,是正負(fù)極材料活性鈍化,出現(xiàn)副反應(yīng)生成穩(wěn)定的其他化合物.物理上還會(huì)出現(xiàn)正極材料逐漸剝落等情況,,總之終降低了電池中可以自由在充放電過程中移動(dòng)的鋰離子數(shù)目.
過度充電和過度放電,,將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成的損壞,從分子層面看,,可以直觀的理解,,過度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷,過度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去,,而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來.
這也是鋰離子電池為什么通常配有充放電的控制電路的原因.
不適合的溫度,,將引發(fā)鋰離子電池內(nèi)部其他化學(xué)反應(yīng)生成我們不希望看到的化合物,所以在不少的鋰離子電池正負(fù)極之間設(shè)有保護(hù)性的溫控隔膜或電解質(zhì)添加劑.在電池升溫到一定的情況下,,復(fù)合膜膜孔閉合或電解質(zhì)變性,,電池內(nèi)阻增大直到斷路,電池不再升溫,,
確保電池充電溫度正常.
而深充放能提升鋰離子電池的實(shí)際容量嗎,?專家明確地告訴我,這是沒有意義的.他們甚至說,,所謂使用前三次全充放的“激活”也同樣沒有什么必要.然而為什么很多人深充放以后BatteryInformation里標(biāo)示容量會(huì)發(fā)生改變呢?后面將會(huì)提到.
貝朗斯蓄電池6-FM-7產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)說明
鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片.其中管理芯片中有一系列的寄存器,,存有容量、溫度,、ID,、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值.這些數(shù)值在使用中會(huì)逐漸變化.我個(gè)人認(rèn)為,,使用說明中的“使用一個(gè)月左右應(yīng)該全充放一次”的做法主要的作用應(yīng)該就是修