什么是鋰離子電池的正負(fù)極材料?鋰離子電池的保護(hù)機(jī)制結(jié)構(gòu)是怎樣的?
正極材料:
鋰離子電池的正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,也直接決定電池成本高低。正極材料主要有四大類。
1.氧化鈷鋰(LiCoO2),是典型的二維鋰離子通道的正極材料。它具有典型的層狀結(jié)構(gòu),是最早被商業(yè)化的鋰離子電池正極材料。
2.富鋰錳(Li2MnO3),具有容量高、無(wú)毒、安全、成本低等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足鋰離子電池在日常生活中的使用要求,因而成為未來(lái)鋰離子電池正極材料的主流方向。
3.磷酸鐵鋰(LiFePO4),其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、資源豐富、安全性能好、無(wú)毒。與傳統(tǒng)的鋰離子電池正極材料LiMn2O4和氧化鈷鋰相比,磷酸鐵鋰原料來(lái)源廣泛、價(jià)格相對(duì)于其他鋰離子正極材料來(lái)說(shuō)更低廉且無(wú)環(huán)境污染。是目前發(fā)展前景最好的正極材料。
負(fù)極材料:
負(fù)極指電源中電位較低的一端。在電池中,是指起氧化作用的電極。
1.碳負(fù)極材料:實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹(shù)脂碳等。
2.錫基負(fù)極材料:錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價(jià)態(tài)金屬錫的氧化物,沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。
3.含鋰過(guò)渡金屬氮化物負(fù)極材料,目前沒(méi)有商業(yè)化產(chǎn)品。
鋰離子電池保護(hù)機(jī)制結(jié)構(gòu)
鋰離子電池在使用不當(dāng)時(shí),電池會(huì)出現(xiàn)意外,導(dǎo)致起火甚至爆炸,為了避免危險(xiǎn),鋰離子電池一般會(huì)配置以下保護(hù)機(jī)制。
保護(hù)板:防止過(guò)充、過(guò)放、過(guò)載、過(guò)熱。
防爆線:又名排氣孔或者防爆孔。當(dāng)壓力過(guò)載時(shí),因防爆孔薄于殼體其余地方,氣體便防爆孔處泄氣,從而達(dá)到避免電芯整體爆炸的危險(xiǎn)。
隔膜:隔離電芯正、負(fù)極片,以防止卷芯內(nèi)部正、負(fù)極片直接接觸造成短路。隔膜在電池內(nèi)部溫度過(guò)高時(shí)還能融化,以防止電池爆炸。當(dāng)電池內(nèi)部溫度達(dá)到130℃,隔膜的網(wǎng)狀孔將閉合,阻止鋰離子通過(guò)升高內(nèi)阻,以達(dá)到阻止電芯內(nèi)部溫度繼續(xù)升高的作用,從而保護(hù)電芯產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。













