鋰電池工作原理有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-03 11:04
點(diǎn)擊量：次
充電的時候，在外加電場的影響下，正極材料LiCoO2分子里面的鋰元素脫離出來，變成帶正電荷的鋰離子（Li），在電場力的作用下，從正極移動到負(fù)極，與負(fù)極的碳原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成LiC6，于是從正極跑出來的鋰離子就很“穩(wěn)定”的嵌入到負(fù)極的石墨層狀結(jié)構(gòu)當(dāng)中。從正極跑出來轉(zhuǎn)移到負(fù)極的鋰離子越多，這個電池可以存儲的能量就越多。
放電的時候剛好相反，內(nèi)部電場轉(zhuǎn)向，鋰離子（Li）從負(fù)極脫離出來，順著電場的方向，又跑回到正極，重新變成鈷酸鋰分子（LiCoO2）。從負(fù)極跑出來轉(zhuǎn)移到正極的鋰離子越多，這個電池可以釋放的能量就越多。
在每一次充放電循環(huán)過程中，鋰離子（Li）充當(dāng)了電能的搬運(yùn)載體，周而復(fù)始的從正極→負(fù)極→正極來回的移動，與正、負(fù)極材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了電荷的轉(zhuǎn)移，這就是“鋰離子電池”的基本原理。由于電解質(zhì)、隔離膜等都是電子的絕緣體，所以這個循環(huán)過程中，并沒有電子在正負(fù)極之間的來回移動，它們只參與電極的化學(xué)反應(yīng)。
了解了鋰電池的基本工作原理后，我們在返回來看看此次三星Note7的電池為什么會爆炸。
在三星Note7爆炸事件發(fā)生后，有權(quán)威專家（陳立桅）對爆炸電池進(jìn)行了分析，稱這次電池爆炸并不是偶然，而是必然，只不過三星Note7提前敲響了警鐘。并指出，在智能手機(jī)以超薄機(jī)身為主流設(shè)計(jì)的當(dāng)下和智能手機(jī)續(xù)航成為最大的制約因素的雙重作用下，大部分廠商會暴力提升續(xù)航能力，在電池體積不變的情況下強(qiáng)行提升電池的體積能量密度，這樣導(dǎo)致的結(jié)果就是不得不采用了更薄的隔膜材料。
同樣一塊電池，如果隔離膜變薄，減少了這部分的體積，就能多裝一點(diǎn)點(diǎn)正極和負(fù)極材料，可以提升電池能量密度和手機(jī)的續(xù)航時間。但是，越薄的隔膜對工藝的要求越嚴(yán)格，稍微的質(zhì)量瑕疵或電池工藝失誤都有可能造成隔膜缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致電池的短路。
3月5日上午，國務(wù)院總理李克強(qiáng)在作政府工作報(bào)告時提出：穩(wěn)定汽車消費(fèi)，繼續(xù)執(zhí)行新能源汽車購置優(yōu)惠政策。這無疑是給新能源汽車市場吃下了一顆定心丸。
實(shí)際上，新能源汽車雖然是中國的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一，但為進(jìn)一步開發(fā)新能源汽車，國家政府正在減少對新能源汽車的補(bǔ)貼，減少補(bǔ)貼意味著新能源產(chǎn)業(yè)，正在面臨重新洗牌，那么動力電池企業(yè)應(yīng)如何突破這種局面？
對于國家政府正在減少對新能源汽車的補(bǔ)貼，杉杉股份在給記者的書面回復(fù)函中稱：“新能源汽車補(bǔ)貼退坡系既定的國家產(chǎn)業(yè)政策，行業(yè)已有明確預(yù)期。長遠(yuǎn)看，車企補(bǔ)貼退坡是新能源車行業(yè)健康發(fā)展的必然趨勢，將直接加大對車廠自身降成本的要求，從而倒逼電芯廠和材料廠在動力電池領(lǐng)域加快技術(shù)革新，提升產(chǎn)品性價(jià)比，對消費(fèi)電池領(lǐng)域基本無影響。”
2月1日，國家發(fā)改委、商務(wù)部會同有關(guān)方面開展了《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄》《中西部地區(qū)外商投資優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)目錄》修訂工作，并在合并兩個目錄基礎(chǔ)上形成了新的《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄（征求意見稿）》。
據(jù)《經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)》報(bào)道，與此前的2017年修訂版相比，此次的征求意見稿在動力電池領(lǐng)域的筆墨和條款大幅增加，不僅首次鼓勵外商投資氫燃料電池生產(chǎn)存儲及液化，還明確鼓勵外商在動力電池、燃料電池、智能汽車等關(guān)鍵零部件及其相關(guān)產(chǎn)品的投資。
近年來，在原材料市場中，鈷、鋰等上游正負(fù)極材料等價(jià)格暴漲，雖然在去年有小幅的下降，但整體價(jià)格仍高企不下。這意味著，國內(nèi)動力電池企業(yè)將面臨更大的壓力。
