鋰電池包的內(nèi)部結(jié)構該如何設計？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-05-05 16:46
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所有的鋰電池包爆炸都是由短路引起的，引起短路的現(xiàn)象有過充、過放、過流、過熱，它們是通過鋰電池內(nèi)部結(jié)構而形成電池短路的。
鋰電池包逗留的正負極應該潔凈，穿梭其間的電解液、隔膜也應無雜質(zhì)，但在制造過程中，電解液與隔膜難以完全避免沾著金屬粉塵、銅箔或者鋁箔等碎片。當人們使用不當(過充、過放、過流)或者把鋰電池爆置于極端環(huán)境(過高溫度)下，鋰電池就會過熱，碎片在常溫下的安靜狀態(tài)被打破，從而會在一個較熱的電解液空間中進行熱運動。下一步，如果碎片接近了隔膜，熱的碎片將影響隔膜的隔離作用，也就造成短路。因此，現(xiàn)在有一種聚合物鋰電池以膠體電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)，可以降低短路的概率。
鋰電池包工作原理：
鋰電池包是一種二次電池(充電電池)，主要依靠鋰離子在正負極之間的往返嵌入和脫嵌來工作，實現(xiàn)能量的存儲和釋放。
當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時，嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。
鋰電池包組成原理
?、僬龢O構造
LiMn2O4(錳酸鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔)正極
?、谪摌O構造
石墨+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(銅箔)負極
鋰電池包的材料主要構成為正極、負極、電解質(zhì)、隔膜以及外殼。
?、僬龢O材料---正極材料占鋰離子電池成本30%--40%，正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，其成本也直接決定電池成本高低。采用能吸藏鋰離子的碳極，放電時，鋰變成鋰離子，脫離電池陽極，到達鋰離子電池陰極。
?、谪摌O材料----材料則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰化合物，如各種碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纖維、中間相小球碳素等和金屬氧化物。
③電解質(zhì)---鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用電解液在正負電極間起到運輸電荷的作用，它影響著鋰電池包的能量密度、功率密度、寬溫應用、循環(huán)壽命、安全性能等因素。
④隔膜---鋰電池的結(jié)構中，隔膜是關鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構、內(nèi)阻等，采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它們復合膜，尤其是PP/PE/PP三層隔膜不僅熔點較低，而且具有較高的抗穿刺強度，起到了熱保險作用。
?、萃鈿?--鋰離子電池的外殼主要有鋼殼和鋁殼兩種類型。采用鋼或鋁材料，蓋體組件具有防爆斷電的功能。
