鋰離子電池的組成結(jié)構(gòu)是怎樣的？什么決定了鋰電池正極材料安全性？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-10-15 12:42
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（1）正極——活性物質(zhì)一般為錳酸鋰或者鈷酸鋰，鎳鈷錳酸鋰材料，電動自行車則普遍用鎳鈷錳酸鋰（俗稱三元）或者三元+少量錳酸鋰，純的錳酸鋰和磷酸鐵鋰則由于體積大、性能不好或成本高而逐漸淡出。導(dǎo)電極流體使用厚度10--20微米的電解鋁箔鋰電池廠家。
（2）隔膜——一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜，薄膜有微孔結(jié)構(gòu)，可以讓鋰離子自由通過，而電子不能通過。
（3）負(fù)極——活性物質(zhì)為石墨，或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳，導(dǎo)電集流體使用厚度7-15微米的電解銅箔。
（4）有機電解液——溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑，聚合物的則使用凝膠狀電解液。
（5）電池外殼——分為鋼殼（方型很少使用）、鋁殼、鍍鎳鐵殼（圓柱電池使用）、鋁塑膜（軟包裝）等，還有電池的蓋帽，也是電池的正負(fù)極引出端鋰電池廠家。
鋰離子電池能量密度大平均輸出電壓高，自放電小。好的電池每月在2%以下（可恢復(fù)），沒有記憶效應(yīng)，j工作溫度范圍寬為-20℃～60℃。
什么決定了正極材料的安全性
首先，電芯設(shè)計中正極材料用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)極材料的容量，會提高熱失控風(fēng)險。一般的正極材料，鋰離子含量都會大于負(fù)極材料離子容量，目的是提高電池的功率特性和循環(huán)性。但過多的鋰離子存儲于正極結(jié)構(gòu)中，當(dāng)外部保護電路失靈，電池發(fā)生過充時，容易引發(fā)事故。過充，負(fù)極材料結(jié)構(gòu)中已經(jīng)充滿了鋰離子，再沒有位置容納更多。但正極中多余的鋰離子仍然會在外加電壓的驅(qū)使下，向負(fù)極聚集。造成大量鋰離子在負(fù)極表面沉積，形成鋰單質(zhì)結(jié)晶。活潑的鋰單質(zhì)遇到高溫會劇烈反應(yīng)；或者單質(zhì)量過大，則會刺穿隔膜，造成內(nèi)短路，給電池帶來燃爆風(fēng)險。
其次，材料的熱穩(wěn)定溫度越高，說明材料的氧化能力越弱，材料越安全，如下面表格所示，自上而下，越來越安全。正極材料長期浸泡在電解液中，表面的保護膜并不能像負(fù)極一樣，起到很好的保護作用。因此，確保正極材料與電解液不發(fā)生反應(yīng)的因素主要依靠正極材料自身的熱穩(wěn)定性和與電解液的相容性。
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