簡介鋰離子電池原理及鋰電池包的基本結(jié)構(gòu)
來源：寶鄂實業(yè)
2021-06-22 12:22
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鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài);放電時則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池。是現(xiàn)代高性能電池的代表。
鋰離子電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的1.5~2倍，而且具有很低的自放電率。此外，鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應”以及不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點也是它廣泛應用的重要原因。
鋰離子電池負極材料為碳素材料，鋰離子電池正極材料是含鋰的化合物，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。
鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌。在充放電過程中，鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。
鋰電池包的基本結(jié)構(gòu)解析：
鋰電池主要材料構(gòu)成：正極材料、負極材料、電解液、隔膜（隔離材料）
正極
從電池重量構(gòu)成上來看，正極材料占有較大比例（一般在70%~80%）,因為正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，其成本也直接決定電池成本高低。正極材料占鋰離子電池成本30%~40%，也直接影響鋰電池包的能量密度和性能。
負極
負極材料是由相對于正極電勢更低的材料構(gòu)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（不發(fā)生嚴重變形）。負極材料主要影響鋰電池的效率、循環(huán)性能等，負極材料的性能也直接影響鋰電池的性能，負極材料占鋰電池總成本10~20%左右。負極材料種類上，包括碳系負極、非碳性負極。
電解液
電解液在正極與負極之間起到運輸電荷的作用（類似與無線電中的載波），具有較高的離子電導率，一般應達到1x10-3~2x10-2 S/cm。它影響著鋰電池包的能量密度、寬溫應用、循環(huán)壽命、功率密度、安全性能等因素。
隔膜
隔膜有一定的孔徑和孔隙率，保證低的電阻和高的離子電導率，對鋰離子有很好的透過性，對電解液的浸潤性好并具有足夠的吸液保濕能力，保持離子導電性，同時具有電子絕緣性，保證正負極的機械隔離，此外應有足夠的穿刺強度、拉伸強度等力學性能及耐電解液腐蝕性和足夠的電化學穩(wěn)定性。動力電池對隔膜的要求更高，通常采用復合膜。
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