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鋰離子電池的正極材料通常是鋰的活性化合物，負(fù)極則是分子排列呈片層結(jié)構(gòu)的碳。常見的正極材料主要成分為LiCoO2，充電時(shí)的反應(yīng)式如下：
     正極反應(yīng)：LiCoO2 Li1-xCoO2 ＋ xLi＋ ＋ xe-
     負(fù)極反應(yīng)：C ＋ xLi＋ ＋ xe- CLix
     電池總反應(yīng)：LiCoO2 ＋ C Li1-xCoO2 ＋ CLix
     放電時(shí)，則發(fā)生上述反應(yīng)的逆反應(yīng)。
     充電時(shí)，加在電池兩極的電勢迫使正極的化合物釋出Li＋離子，嵌入負(fù)極的碳中。放電時(shí)，Li＋離子則從碳中逸出，重新和正極的化合物結(jié)合。Li＋離子的移動(dòng)產(chǎn)生了電流。
     反應(yīng)式雖然很簡單，然而在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，需要考慮的問題卻非常復(fù)雜。
首先，正極的材料需要添加劑來保持多次充放的活性，負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)需要精確到分子級(jí)去設(shè)計(jì)以容納更多的Li＋離子，填充在正負(fù)極之間的電解液，除了保持穩(wěn)定，還需要具有良好的導(dǎo)電性，以減小電池內(nèi)阻。
其二，是催化添加劑的變化。原先具有催化作用的分子結(jié)構(gòu)的添加劑會(huì)逐漸改變結(jié)構(gòu)，最終不能催化甚至起到相反的作用。
     其三，是電解質(zhì)會(huì)在多次充放電中逐步變性，內(nèi)阻增加。工藝不好的電芯可能由于電解質(zhì)中某些成分控制不當(dāng)而使變性加速。
     過度充電和過度放電，都將對(duì)鋰電池的正負(fù)極造成永久的損壞。從分子層面看，可以直觀的理解：過度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷;過度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。這也是Li-ion電池為什么通常配有充放電的控制電路的原因。
     筆記本電腦所用的鋰離子電池帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，這些寄存器中存有容量、溫度、ID、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值，這些數(shù)值在使用中會(huì)逐漸變化，而且這些數(shù)值在多次的非完全充電情況下會(huì)導(dǎo)致電池標(biāo)稱容量下降、電池充不滿或是使用時(shí)間變短等情況。 筆記本電腦電池使用一個(gè)月后應(yīng)該完全充放電一次，這樣做的主要作用就是修正這些寄存器里不當(dāng)?shù)臄?shù)值，使得電池的充電控制和標(biāo)稱容量吻合電池的實(shí)際情況。充電控制芯片主要控制電池的充電過程。鋰電池的充電過程分為兩個(gè)階段，恒流快充階段(電池指示燈呈黃色時(shí))和恒壓電流遞減階段(電池指示燈呈綠色閃爍時(shí))。恒流快充階段，電池電壓逐步升高到電池的標(biāo)稱電壓，隨后在控制芯片下轉(zhuǎn)入恒壓階段，電壓不再升高以確保不會(huì)過充，電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到0，而最終完成充電。
     鋰電池中還帶有一個(gè)電量統(tǒng)計(jì)芯片，電量統(tǒng)計(jì)芯片通過記錄放電曲線(電壓、電流隨時(shí)間的變化情況)可以抽樣計(jì)算出電池的電量，這就是我們?cè)贐attery Information里讀到的wh值。而鋰電池在多次使用后，放電曲線是會(huì)改變的，如果芯片一直沒有機(jī)會(huì)再次讀出完整的一個(gè)放電曲線，其計(jì)算出來的電量也就是不準(zhǔn)確的，所以我們需要完全充放電來校準(zhǔn)電池的芯片。

一個(gè)基本的鉛酸蓄電池是由正、負(fù)極板浸潤在它們之間的電解液中組成的。說的更細(xì)致一點(diǎn)，正極板和負(fù)極板與電解液形成各自的'半電池’。在各自的半電池構(gòu)造里正極板具有正電勢、負(fù)極板具有負(fù)電勢?；締坞姵乜梢钥醋魃鲜鰞蓚€(gè)'半電池’按正極板-電解液——電解液-負(fù)極板組合而成，正、負(fù)相對(duì)電勢為2V，6個(gè)單電池串聯(lián)在一起就是電動(dòng)車常用的12V電池。

    鉛酸蓄電池充滿電時(shí)，正極板上的物質(zhì)是二氧化鉛(PbO2），負(fù)極板上的物質(zhì)是絨狀的鉛(Pb），電解液硫酸(H2SO4）的密度約為1.33g/cm3(指電動(dòng)車用鉛酸蓄電池，其他用途鉛酸蓄電池密度稍低）。

    在放電過程中，通過放電回路正極板上的二氧化鉛得到電子，負(fù)極板上的鉛失去電子，分別產(chǎn)生二價(jià)鉛(Pb2＋）并且與電解液中的硫酸作用，在各自極板上沉淀為硫酸鉛(PbSO4）;析出的氧離子和氫離子化和成水。隨著放電的進(jìn)行，電解液濃度下降，正、負(fù)極板上的硫酸鉛逐漸積累。當(dāng)這個(gè)過程發(fā)展到一定的程度，放電極化現(xiàn)象越來越重，正極板的電勢越來越趨向于負(fù)，負(fù)極板電勢越來越趨向于正，電解液中硫酸的密度越來越低，電池的電壓低到終止電壓，放電就必須終止。

    在充電過程中，溶液中的二價(jià)鉛離子將電子傳給外電路氧化為正四價(jià)鉛(Pb4＋），同時(shí)電解液水(HO2）中的氧離子和正四價(jià)鉛進(jìn)入正極板的二氧化鉛晶格。由于溶液中的二價(jià)鉛被消耗，于是正極板上的硫酸鉛不斷溶解，二氧化鉛不斷生成;負(fù)極板上的硫酸鉛先溶解成二價(jià)鉛和硫酸根(SO4），二價(jià)鉛接受充電回路傳來的電子在負(fù)極板上還原成鉛。同時(shí)電解液中留下的氫和硫酸根合成硫酸。隨著充電的進(jìn)行，極板上的硫酸鉛逐步溶解，電解液濃度不斷提高。當(dāng)這個(gè)過程進(jìn)行到一定程度，充電極化現(xiàn)象越來越重，正、負(fù)極板先后分別析出氧和氫，充電電流越來越多的產(chǎn)生水解，電解液中硫酸密度越來越高，正極板電勢趨向最正，負(fù)極板電勢趨向最負(fù)，電池電壓不斷升高，最終恢復(fù)到上述充滿電的狀態(tài)。

作為RST5200電化學(xué)工作站充放電方法，設(shè)置有充放電電流，充放電時(shí)間保護(hù)電位等完善的技術(shù)參數(shù)。