电池的基本组成成分包括

2023-08-14 09:30:54 业界科普

电池是将化学能转化为电能的装置,其基本组成成分包括以下几个部分:电极、电解质、隔膜和容器。具体来说,电极一般由活性物质和导电骨架组成,包括正极和负极,它们在电池内部阴、阳极之间担负传递电荷(带电离子)的作用。电解质是指电池中的离子传导介质,其质量和性质对电池的性能有很大的影响,常见的电解质包括液态电解质和固态电解质。隔膜是指在阴、阳极之间起到绝缘作用的薄膜、板材或胶状物等,用于防止阴、阳极直接接触,同时也用于控制电池内部的离子流动。容器是指盛放和保护电池电极、电解质、隔膜的容器,其材料一般选用塑料、金属或玻璃等材料。

蓄电池作为动力源,一般要求有较高的电压和电流,所以需要将若干个单体电池通过串联、并联与复联的方式组合成电池组使用。电池组合中对单体电池性能有严格的要求,在同一组电池中必须选择同一系列、同一规格、性能尽可能一致的单体电池。

锂离子电池是目前最流行的电池之一,其原理是将锂离子从负极(石墨)移动到正极(金属氧化物),在充放电过程中,锂离子在正极和负极之间来回插入/脱嵌和推力/脱插,俗称摇椅电池。锂离子电池的基本结构包括正极、负极、电解质和隔膜。正极材料一般采用的是锂钴酸锂(LiCoO2)、锂镍酸锂(LiNiO2)、锂锰酸锂(LiMn2O4)等材料,负极材料一般采用石墨。电解质通常采用有机溶剂和锂盐的混合物,隔膜则是用于隔离正负极的材料。

电池的放电是将电池内储存的化学能以电能方式释放出来的过程,即电池向外电路输送电流。放电深度(Depth of discharge DOD)指放电时实际放电容量与额定容量的百分比来衡量,放电深度越深,电池输出的电能越多,但电池的寿命也会缩短。放电时率是指一定的放电电流放完额定容量所需的小时数,倍率是指规定时间内放出其额定容量时所输出电流的数值与额定值的倍数。

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