關于手機鋰離子電池的組成介紹
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-25 15:11
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鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負極板、電解液組成；正極板、隔膜、負極板纏繞或層疊，包裝，灌注電解液，封裝后引出正極耳和負極耳制成電芯。
電芯的構成
保護板
鋰電池保護板，顧名思義就是保護電芯用的。電芯雖然是能量的儲存和釋放載體，但是它僅僅是個半成品不能單獨使用。因為電芯很容易過放和過沖，過放和過沖會造成電芯損壞或無法激活，另外電芯過流容易引發(fā)安全事故，所以電芯必須加上保護板才能使用。鋰電池保護板的作用是保護電芯不過放、不過充、不過流。
1、過放保護：你的手機自動關機（一般3.4V）后，如果長的時間沒有對手機電池充電，由于手機關機后系統(tǒng)還會有微耗電，電池電壓會下降，當電壓到一個要求的最低值（一般2.7V），保護板會關閉電芯的放電路徑，防止過放。
2、過充保護：當你充電時，電壓達到電池最高電壓（4.2V）時，保護板就會自動關閉電芯的充電路徑，防止過充。
3、過電流保護：當電池放電時，保護板會有一個最大的限制電流（不同機型要求不一樣），當放電電流超過這個閥門值保護板也會自動關閉電芯的放電路徑，防止發(fā)生安全事故?！?.長時間對鋰離子電池充電,如果是用的原裝正品的充電器或座充,確實是不會有損害的.這個不是因為保護線路的功勞,而是靠充電線路的嚴格精確的設計來保證的.
2.有保護線路的存在,并不能完全的防止鋰離子電池的過充的發(fā)生,保護線路只有在電池過充的時候才會起防止進一步過充的作用.電解液主要由三部分構成：
（1）溶劑：環(huán)狀碳酸酯（PC、EC）；鏈狀碳酸酯（DEC、DMC、EMC）；羧酸酯類（MF、MA、EA、MA、MP等）；（用于溶解鋰鹽）
（2）鋰鹽：LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等；
（3）添加劑：成膜添加劑、導電添加劑、阻燃添加劑、過充保護添加劑、控制電解液中H2O和HF含量的添加劑、改善低溫性能的添加劑、多功能添加劑；
用于鋰離子電池的電解質一般應該滿足以下基本要求：
a.高的離子電導率，一般應達到1x10-3~2x10-2 S/cm；
b.高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，在較寬的電壓范圍內不發(fā)生分離；
c.較寬的電化學窗口，在較寬的電壓范圍內保持電化學性能的穩(wěn)定；
d.與電池其他部分例如電極材料、電極集流體和隔膜等具有良好的相容性；
e.安全、無毒、無污染性。
主要溶劑組分理化參數(shù)：
幾種常用鋰鹽的簡單性能對比：
LiBF4：低溫性能比較好，但是價格昂貴和溶解度比較低；
LiPF6：綜合性能比較好，缺點是易吸水水解；
LiAsF6：綜合性能比較好，但是毒性太大；
LiClO4：綜合性能比較好，但是強氧化性導致安全性不高；
LiBOB：高溫性能比較好，尤其能擬制溶劑對負極的插入破壞，但是溶解度太低。
電解質鋰鹽在充電過程中的反應：
二、電解液添加劑主要分類：
成膜添加劑：
優(yōu)良的SEI膜（固體電解質薄膜）具有有機溶劑不容性，允許鋰離子自由的進出電極而溶劑分子無法穿越，從而阻止溶劑分子共插對電極的破壞，提高電池的循環(huán)效率和可逆容量等性能。
其主要分為無機成膜添加劑（SO2、CO2、CO等小分子以及鹵化鋰等）和有機成膜添加劑（氟代、氯代和溴代碳酸酯等，借助鹵素原子的吸電子效應提高中心原子的得電力能力，使添加劑在較高的電位條件下還原并有效鈍化電極表面，形成穩(wěn)定的SEI膜。）另有Sony公司專利報道，在鋰離子電池非水電解液中加入微量苯甲醚或其鹵代衍生物，能改善電池的循環(huán)性能，減少電池不可逆容量的損失。
導電添加劑：
對提高電解液導電能力的添加劑的研究主要著眼于提高導電鋰鹽的溶解和電離以及防止溶劑共插對電極的破壞。
其按作用類型可分為與陽離子作用型（主要包括一些胺類和分子中含有兩個氮原子以上的芳香雜環(huán)化合物以及冠醚和穴狀化合物）、與陰離子作用型（陰離子配體主要是一些陰離子受體化合物，如硼基化合物）及與電解質離子作用型（中性配體化合物主要是一些富電子基團鍵合缺電子原子N或B形成的化合物，如氮雜醚類和烷基硼類）。
阻燃添加劑：
作為商業(yè)化應用，鋰離子蓄電池的安全問題依然是制約其應用發(fā)展的重要因素。鋰離子蓄電池自身存在著許多安全隱患，如充電電壓高，而且電解質多為有機易燃物，若使用不當，電池會發(fā)生危險甚至爆炸。因此，改善電解液的穩(wěn)定性是改善鋰離子電池安全性的一個重要方法。在電池中添加一些高沸點、高閃點和不易燃的溶劑可改善電池的安全性。
主要分為(1)有機磷化物 (2)有機氟代化合物 (3)鹵代烷基磷酸酯
過充保護添加劑：
對于采用氧化還原對進行內部保護的方法人們進行了廣泛的研究，這種方法的原理是通過在電解液中添加合適的氧化還原對，在正常充電時這個氧化還原對不參加任何化學或電化學反應，而當電池充滿電或略高于該值時，添加劑開始在正極上氧化，然后擴散到負極發(fā)生還原反應，如下式所示。
正極：R→O+ne-
負極：O+ne-→R
最佳的過充電保護添加劑應該具有4.2~4.3V的截止電壓，從而滿足鋰離子蓄電池大于4V電壓的要求，總的來說，這一部分的研究工作還有待進一步研究。
