鋰電池工作原理之結(jié)構(gòu)組成
來源：寶鄂實業(yè)
2022-06-05 16:05
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鋰電池工作原理
鋰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。
鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。鋰電池放電時電子和Li+都是同時行動的，方向相同但路徑不同，電子從負極通過外部電路跑到正極；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(jié)合在一起。
在鋰電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負極→正極的運動狀態(tài)。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優(yōu)秀的運動健將，在搖椅的兩端來回奔跑。所以，專家們又給了鋰離子電池一個可愛的名字搖椅式電池。
鋰電池的結(jié)構(gòu)組成
鋰電池在結(jié)構(gòu)上主要有五大塊：正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線。鋰電池的結(jié)構(gòu)主要分卷繞式和層疊式兩大類。液態(tài)鋰電池采用卷繞結(jié)構(gòu)，聚合物鋰電池則兩種都有。
正極材料：活性物質(zhì)，導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體。正極材料在鋰電池中市場容量最大、附加值較高，大約占鋰電池成本30%，毛利率低則15%，高則70%以上。目前已批量應(yīng)用于鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。
負極材料：活性物質(zhì)（石墨、MCMB、CMS)，粘合劑、溶劑、基體。負極材料占鋰電成本比例較低，主要有碳負極材料和非碳負極材料。
隔膜:隔膜是放置于兩極之間，作為隔離電極的裝置，藉以避免兩極上的活性物質(zhì)直接接觸而造成鋰電池內(nèi)部的短路。但隔膜仍需能讓帶電離子通過，以形成通路。主要的鋰電池隔膜材料產(chǎn)品有單層PP、單層PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、雙層PP/PE、雙層PP/PP和三層PP/PE/PP等。
電解液：外殼五金件（鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶）電解液較好的是LiPF6，但價格昂貴；別的有LiAsF6，但有很大的毒性；LiClQ，具有強氧化性；有機溶劑有DEC，DMC，DME等。
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，也是電池的正負極引出端。
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