鋰離子電池充電時的電極反應

　　有人在網(wǎng)上詢問“鋰離子電池充電時的電極反應是什么？什么因素會阻止電池充電完全？第一次充電時的化學變化有何特別？ ”以下回答來自鋰電池從業(yè)者。

　　簡單來說，鋰離子電池（以下簡稱鋰電）可以被理解為一種濃差電池，Li+的濃差帶來能量的存儲。Li+在陰極（鈷酸鋰等）和陽極（常見的主要是石墨）之間的移動，就是鋰電的充放電過程。Li+通過電解液作為擺渡船，從陰極中跑出進去石墨中（嵌鋰，形成類似C6Li的結(jié)構(gòu)），這是充電過程。反之，Li從陽極中脫出回到陰極，這一過程就是放電。

　　所謂充電完全，這個概念是一個偽概念，日常生活中我們所稱呼的充滿，在將商品電池拿掉充電保護線路和相應的模塊之后，電池是完全可以再繼續(xù)恒流充電的。（這一過程我們成為“過充”，會造成陽極析鋰、刺破隔膜、電池短路、非常危險；同時，過充還會對鋰電的壽命帶來不可逆的傷害）。

　　常規(guī)充電，是在橫流充電過程中不斷監(jiān)控充電電壓，當電壓達到規(guī)定了一個閥值（目前市售的以4.2V~4.35V為主），電池充電終止。

　　首次充電我不知道題主是否懂得“化成/formation ”這個概念，鋰電的首次充電其實是在工廠中完成的，這一工藝稱之為“化成”。至于“化成”的作用，我就不再贅述了，主要是生成SEI膜，詳細可以自行谷歌，作為知乎這個平臺，不需要說的那么深入。在“化成”之后在工廠還會有第二個充電過程，這次充電主要是出于質(zhì)檢的考慮，測試電池的容量、自放電率等等。到消費者手中的電池，這時的所謂第一次充放，其實與之后的第二次第三次第n次的反應過程，毫無區(qū)別，發(fā)生的反應，請參考我對題主第一個問題的回答。