锂离子电池结构
结构控制
视图模式
显示/隐藏层
总反应
充放电过程
充放电控制
电化学反应式
充放电电压曲线
电压曲线控制
曲线类型
能斯特方程
E: 电极电势
E°: 标准电势
R: 气体常数（8.314 J/mol·K）
T: 温度
n: 转移电子数
F: 法拉第常数（96485 C/mol）
Q: 反应商
Ragone图：能量vs功率密度
电池类型对比
电池类型
能量与功率公式
电池生命周期与衰减
生命周期控制
SEI膜形成
固体电解质界面膜（SEI）在首次充电时于负极表面形成。它能稳定电极-电解质界面但会消耗活性锂。
电池安全机制
安全控制
测试场景
保护机制
热失控
放热过程的链式反应导致温度不可控地升高。通过多重安全层和精心设计的电池管理来预防。
什么是电池？
电池是一种将化学能转化为电能的电化学器件。锂离子电池使用锂离子作为载流子，在充放电循环中在正极和负极之间移动。
电池如何工作？
充电：Li⁺离子通过电解质从正极（LiCoO₂）移动到负极（石墨），同时电子通过外电路流动。离子嵌入到石墨结构中。
放电：Li⁺离子从负极移动回正极，释放出为设备供电的电子。离子和电子的移动产生电流。
关键组件
正极（+）：通常是钴酸锂、磷酸铁锂或三元材料。充电时释放Li⁺。
负极（-）：石墨，在充电时接受Li⁺并将其储存在石墨烯层之间。
电解质：有机溶剂中的六氟磷酸锂。允许Li⁺离子在电极间传输。
隔膜：多孔聚合物膜。在允许离子流动的同时防止短路。
性能指标
能量密度（Wh/kg）：电池单位质量能储存多少能量。
功率密度（W/kg）：电池单位质量能多快地释放功率。
循环寿命：容量降至80%前的充放电循环次数。
库仑效率：放电容量与充电容量的比率（通常>99%）。
应用
消费电子：智能手机、笔记本电脑、平板电脑需要高能量密度。
电动汽车：需要高能量密度和高功率密度，以及良好的循环寿命。
储能：电网储能需要长循环寿命和每kWh低成本的电池。
电动工具：需要高功率密度以实现快速放电。