扣式鋰離子蓄電池的工作基于鋰離子在正負極之間的可逆嵌入 / 脫嵌過程,充放電過程如下:充電過程:當(dāng)電池連接外部充電器時,充電器提供的直流電壓使正極的鋰離子嵌入化合物(如 LiCoO?)發(fā)生氧化反應(yīng),鋰離子(Li?)從正極脫嵌,進入電解質(zhì);同時,外部電路將電子輸送至負極的石墨材料,使石墨表面帶負電,吸引電解質(zhì)中的鋰離子嵌入石墨層間,形成鋰碳化合物(Li?C?)。此時電池處于儲能狀態(tài),正負極反應(yīng)式分別為:正極(氧化):LiCoO? → Li???CoO? + xLi? + xe?負極(還原):xLi? + xe? + 6C → Li?C?總充電反應(yīng):LiCoO? + 6C → Li???CoO? + Li?C?不可充電的扣式鋰電池屬于一次性電源,而可充電型號如MLB或LIR則支持多次循環(huán)。金華扣式鋰電池供應(yīng)商家

進入 21 世紀(jì),隨著可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等新興領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,對扣式鋰電池的性能提出了更高的要求,如更高的能量密度、更小的體積、更長的循環(huán)壽命以及更好的安全性等。為了滿足這些需求,科研人員不斷探索新的材料和技術(shù)。在正極材料方面,從傳統(tǒng)的鈷酸鋰逐漸拓展到錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及三元材料(如鎳鈷錳酸鋰 LiNi?Co?Mn?????O?、鎳鈷鋁酸鋰 LiNi?Co?Al?????O?)等;負極材料也從單一的石墨向硅基材料、錫基材料以及各種復(fù)合負極材料發(fā)展;同時,在電解液、隔膜等方面也取得了明顯的改進,如開發(fā)新型鋰鹽、優(yōu)化電解液配方、制備高性能隔膜等。這些技術(shù)創(chuàng)新使得扣式鋰電池的性能得到了極大提升,能夠更好地適應(yīng)現(xiàn)代電子設(shè)備多樣化的需求,其應(yīng)用領(lǐng)域也進一步拓展到醫(yī)療設(shè)備、智能傳感器、小型無人機等領(lǐng)域。臺州扣式鋰電池批量定制需搭配保護電路防止過充、過放導(dǎo)致鋰枝晶現(xiàn)象。

其總反應(yīng)式可以簡單表示為:LiC?+CoO??LiCoO?+C?(以鈷酸鋰正極和石墨負極的電池為例)。在充電過程中,情況則相反。外部電源施加電壓,迫使電子從正極流向負極,鋰離子從正極脫出,通過電解液和隔膜遷移回負極,并重新嵌入到負極材料的晶格中。這一過程實現(xiàn)了電池的電能儲存,使電池恢復(fù)到可放電狀態(tài)。這種基于鋰離子遷移的工作機制,使得扣式鋰電池具有較高的能量轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定的充放電性能,能夠滿足各種小型電子設(shè)備對電源的需求。
一些針對特定應(yīng)用場景研發(fā)的特殊類型扣式鋰電池。例如,高溫型扣式鋰電池,這類電池能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作。其在材料選擇和設(shè)計上進行了特殊優(yōu)化,正極材料通常采用耐高溫的鋰化合物,如鋰鎳錳鈷氧化物(LiNi?Mn?Co?????O?)的特殊配方,以增強在高溫下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;負極材料則選用經(jīng)過特殊處理的石墨或其他耐高溫碳材料;電解液也采用了高溫穩(wěn)定性好的鋰鹽和有機溶劑組合。高溫型扣式鋰電池可在100℃甚至更高的溫度環(huán)境中正常充放電,廣泛應(yīng)用于石油勘探、汽車發(fā)動機艙內(nèi)傳感器、工業(yè)高溫環(huán)境監(jiān)測設(shè)備等領(lǐng)域,在這些高溫環(huán)境下,為設(shè)備提供可靠的電力支持,確保設(shè)備的正常運行和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集。不當(dāng)使用可能導(dǎo)致漏液或短路,需按規(guī)范操作。

電解液的性能直接影響電池的內(nèi)阻、循環(huán)壽命和高低溫性能。扣式鋰電池的工作原理基于鋰離子的嵌入與脫嵌反應(yīng)。在放電過程中,負極的金屬鋰失去電子,形成鋰離子(Li?),電子通過外電路流向正極,形成電流;鋰離子則通過電解液和隔膜向正極遷移,嵌入到正極材料的晶格中。充電過程則相反,在外加電場的作用下,鋰離子從正極脫嵌,回到負極,重新沉積為金屬鋰。這種可逆的電化學(xué)過程使得扣式鋰電池能夠?qū)崿F(xiàn)多次充放電循環(huán)(盡管部分扣式電池設(shè)計為一次性使用)。作為關(guān)鍵組件,扣式鋰電池在微電子設(shè)備中不可或缺。徐州CR1620扣式鋰電池生產(chǎn)廠家
工作溫度范圍一般為-20℃至60℃,高溫易引發(fā)安全隱患。金華扣式鋰電池供應(yīng)商家
石墨具有層狀結(jié)構(gòu),鋰離子可以在層間嵌入和脫出,且其成本相對較低、循環(huán)性能較好。硅基材料的理論比容量極高,是石墨的數(shù)倍,但在充放電過程中會發(fā)生較大的體積變化,導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)容易損壞,因此常需要通過與其他材料復(fù)合等方式來改善其性能。隔膜是位于正負極之間的關(guān)鍵組件,一般由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等高分子材料制成。隔膜的結(jié)構(gòu)中布滿了大量微小的孔隙,這些孔隙允許鋰離子通過,從而維持電池內(nèi)部的離子傳導(dǎo),同時又能有效阻止電子的直接通過,避免正負極短路,保障電池的安全性和穩(wěn)定性。金華扣式鋰電池供應(yīng)商家