鋰電池包的基本結構與工作原理分析
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-06 04:49
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主要材料：正極、負極、電解液、隔膜
結構：圓形、方形;疊片、卷繞
形態(tài)：聚合物(軟包裝)、液態(tài)鋰離子(鋼殼)
正極
正極材料占鋰離子電池成本30%--40%，直接影響鋰電池包的能量密度和性能。
負極
負極材料需由相對于鋰電極電勢更低的材料構成，并具有高比容量和較好的充放電可逆性，從而在嵌鋰的過程中保持良好的尺寸和機械穩(wěn)定性。
電解液
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。
隔膜
隔膜的孔徑需滿足良好的離子通過性，吸液保濕能力強，保持離子導電性;同時具有電子絕緣性，以實現(xiàn)正負極之間絕緣的機械隔離，此外應有足夠的穿刺強度、拉伸強度等力學性能及耐腐蝕性和足夠的電化學穩(wěn)定性。
目前較為常用的鋰電池包材料有鈷酸鋰、鎳酸鋰以及錳酸鋰。用得最多的材料是鈷酸鋰，循環(huán)性能好，制造也方便，缺點是鈷化合物價格較貴。
鋰電池包工作原理：
鋰電池是一種二次電池(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。
1、充電過程
在電場的驅動下鋰離子從正極晶格中脫出，經過電解質，嵌入到負極晶格中。
充電開始時，應先檢測待充電電池的電壓，如果電壓低于3V，要先進行預充電，充電電流為設定電流 的1/10，一般選0.05C左右。電壓升到3V后，進入標準充電過程。標準充電過程為：以設定電流進行恒流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。此時，充電電流逐漸下降，當電流下降至設定充電電流的1/10時，充電結束。
2、放電過程
過程正好相反鋰離子返回正極，電子通過用電器由外電路到達正極與鋰離子復合。電池放電，此時負極上的電子e從通過外部電路跑到正極上，正鋰離子Li+從負極“跳進”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達正極，與早就跑過來的電子結合在一起。
