锂电池的能量怎么产生的

锂电池为何成为当今的电池霸主？让我们通过它的工作原理来了解一下背后的原因。从工程学所有的角度来看，感应电机似乎都比内燃机要更好，它既耐用，价格又便宜。对比内燃机更大的一个优势是它的峰值扭矩的速度范围很大，这也是为什么电动车加速快，有推背感的原因。这么看来，电动车似乎是完美的了。但是能源的问题是电动汽车技术革命的瓶颈，直到锂电池的技术成熟应用，电动汽车便开始快速发展起来。这是电动车锂电池组中的一节动力电池，它的内部有不同层的化合物，锂电池是利用电化学势能得到电力，电化学势能是一个金属失去电子的趋势，这是一些元素的电化学序列里有最大的趋势，失去电子氟失去电子的趋势最小里的外层只有一个离子，并且很。想失去这个电子。所以纯锂是一种很活跃的金属，它可以直接和水甚至空气发生反应。锂电池运作的技巧是基于纯锂是一种活跃的金属，但当锂是金属氧化物的一部分，它很稳定。如果把锂原子从这个氧化物中分离出来，这个原子则非常不稳定，并且会立刻形成锂离子和电子，作为金属氧化物一部分的锂状态就会稳定很多。如果提供一个这样的通道，在锂离子、电子和锂金属氧化物之间，锂原子会自动到达金属氧化物一侧，在这个过程中，可以通过一条路径从电子流中产生电。看一下锂电池是怎么做到这两步的。一个真实的锂离子电池同时会用到电解质和石墨，石墨有层状结构，这些层组合松散，所以分散的锂离子可以存在这里。石墨和金属氧化物。之间的电解质，相当于一个只让锂离子通过的首位。现在如果通电源，电源的正极会吸引电子，把它从金属化合物中的锂原子中抽离出来。电子不能从电解之中通过，因此只能从外部电路流通，最终到达石墨层。同时，带正电荷的锂离子会被吸引向负极端点，并通过电解质层，锂离子最终也到达石墨层。当所有锂离子到达石墨层时，也就代表电池充满电了。现在完成了第一步，锂离子和电子从金属氧化物中脱离出来。根据之前得到的结论，现在是一个不稳定的状态，就像球被置于山顶上，一旦将电源移走并接上负载，锂离子想要回到稳定的状态。作为金属氧化物的一部分，由于这个趋势，锂离子通过电解质，电子通过负。在，这样就得到了通过负载的电路。这里石墨没有与锂离子反生化学反应，它只是锂离子的存储介质。如果电池内部的温度上升，液体电解质可能会干涸，这样正负极之间会短路，这可能会引起着火甚至爆炸。为了防止这种情况，会在电极之间放置一个绝缘隔膜，隔膜允许通过锂离子，电子则无法通过。在实际生产电池时，石墨和金属氧化物被涂抹在铜箔和铝箔上，同时引出正负极电解质是使用锂的有机盐涂抹在绝缘隔膜层上，这三层一起卷成圆柱体，让电池更紧密。一个标准的18650电池有3~4.2伏电压，然后将多个电池串联形成模块，模块再组合成完整的电池包。锂离子电池在工作时。会产生很多热量，高温会降低电池性能表现，所以电池管理系统会管理大量电池的充电状态、温度、电压保护等，同时用基于甘醇的冷却技术为电池降温。电池管理系统控制甘醇的流速，这样电池就可以持续工作在最佳温度了。锂电池在第一次充电时，电子接触到电解质后会使它降解，在这之前锂离子穿过电解质时会覆盖容积分子，电子和这些锂离子会发生反应，并形成一个SSAI层，Sai层可以阻止电解质和电子进一步降解。这个过程会消耗5%的锂原子，所有锂电池在第一次充电后就只有95%的容量了。目前锂电池的充电次数大概在3000次，只够电动车使用大概7年时间。如果可以把锂电池中的石墨层更换为硅层，那么就能将锂电池的能量密度提高5倍。那时应该就没有里程焦虑了。

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