鋰電池的工作原理 鋰電池的結(jié)構(gòu)
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-08-06 17:43
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鋰電池是一種可充電電池，主要依靠鋰離子在正負(fù)極之間移動(dòng)。在充放電過程中，Li+插層脫嵌在兩個(gè)電極之間：在充電電池中，Li+從正電極上被借記，通過電解液插入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；在放電過程中，則相反。以鋰為電極的材料是現(xiàn)代高性能電池的代表。
鋰離子電池的工作原理是充放電原理。當(dāng)鋰電池放電時(shí)，電子和Li+同時(shí)作用，方向相同，但路徑不同，電子通過外部電路由負(fù)向正極；鋰離子Li+從負(fù)極“跳進(jìn)”電解液流出，“游泳”到達(dá)正極并與運(yùn)行了很長(zhǎng)時(shí)間的在一起結(jié)合。
在鋰電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極到負(fù)極再到正極的移動(dòng)狀態(tài)。如果我們把鋰離子的電池比作搖椅，搖椅的兩端就是電池的兩極，鋰離子就像一個(gè)優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員在搖椅的兩端來回奔跑。所以專家給電池起了個(gè)可愛的名字，搖椅電池。
鋰電池的結(jié)構(gòu)
鋰電池的結(jié)構(gòu)由五部分組成：正極、負(fù)極、電解液、隔膜、外殼和電極引線。鋰電池的結(jié)構(gòu)可分為纏繞型和堆積型兩大類。液體鋰電池具有纏繞結(jié)構(gòu)，而聚合物鋰電池同時(shí)具有纏繞結(jié)構(gòu)。
陰極材料：活性材料、導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體。在鋰電池中，正材料市場(chǎng)容量最大，附加值較高，約占鋰電池成本的30%，毛利率低水平15%，高水平70%以上。目前，材料已批量應(yīng)用于鋰電池，主要包括鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳鎳錳氧化物、鋰鈷鎳錳氧化物和磷酸鐵鋰。
負(fù)極材料：活性物質(zhì)（石墨，MCMB，CMS）、粘合劑、溶劑和基體。負(fù)電極材料在鋰電成本中所占比例較低，主要包括碳負(fù)極材料和非碳負(fù)極材料。
隔膜：隔膜作為隔離電極的裝置放置在兩極之間，藉以避免了兩極活性物質(zhì)直接接觸導(dǎo)致鋰電池內(nèi)部短路。隔膜仍然需要能夠讓帶電離子通過形成一條路徑。主要的鋰電池隔膜材料產(chǎn)品包括單層PP、PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、雙PP/PP和三層PP/PE/PP。
電解液：外殼五金（鋼殼、鋁殼、蓋板、耳、絕緣片、絕緣帶）較好的電解液是LiPF6，但價(jià)格昂貴；其他有LiAsF6，但毒性大；LiClQ，具有強(qiáng)氧化性；有機(jī)溶劑包括DEC、DMC、DME等。
電池外殼：分為鋼外殼（方形很少使用）、鋁外殼、鍍鎳鐵殼（用于圓柱形電池）、鋁塑膜（軟包裝）等，以及電池蓋，也是電池的正負(fù)引出端。
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