鋰電池包的基本結(jié)構(gòu)及工作原理
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-19 14:27
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主要材料：正極、負(fù)極、電解液、隔膜
結(jié)構(gòu)：圓形、方形;疊片、卷繞
形態(tài)：聚合物(軟包裝)、液態(tài)鋰離子(鋼殼)
正極
正極材料占鋰離子電池成本30%--40%，直接影響鋰電池包的能量密度和性能。
負(fù)極
負(fù)極材料需由相對于鋰電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。
電解液
電解液在正負(fù)電極間起到運輸電荷的作用，它影響著鋰電池包的能量密度、功率密度、寬溫應(yīng)用、循環(huán)壽命、安全性能等因素。
隔膜
隔膜的孔徑需滿足良好的離子通過性，吸液保濕能力強，保持離子導(dǎo)電性;同時具有電子絕緣性，以實現(xiàn)正負(fù)極之間絕緣的機械隔離，此外應(yīng)有足夠的穿刺強度、拉伸強度等力學(xué)性能及耐腐蝕性和足夠的電化學(xué)穩(wěn)定性。
目前較為常用的鋰電池包材料有鈷酸鋰、鎳酸鋰以及錳酸鋰。用得最多的材料是鈷酸鋰，循環(huán)性能好，制造也方便，缺點是鈷化合物價格較貴。
鋰電池包工作原理：
鋰電池是一種二次電池(充電電池)，主要依靠鋰離子在正負(fù)極之間的往返嵌入和脫嵌來工作，實現(xiàn)能量的存儲和釋放。
1、充電過程
在電場的驅(qū)動下鋰離子從正極晶格中脫出，經(jīng)過電解質(zhì)，嵌入到負(fù)極晶格中。
充電開始時，應(yīng)先檢測待充電電池的電壓，如果電壓低于3V，要先進(jìn)行預(yù)充電，充電電流為設(shè)定電流 的1/10，一般選0.05C左右。電壓升到3V后，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過程。標(biāo)準(zhǔn)充電過程為：以設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。此時，充電電流逐漸下降，當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時，充電結(jié)束。
2、放電過程
過程正好相反鋰離子返回正極，電子通過用電器由外電路到達(dá)正極與鋰離子復(fù)合。電池放電，此時負(fù)極上的電子e從通過外部電路跑到正極上，正鋰離子Li+從負(fù)極“跳進(jìn)”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達(dá)正極，與早就跑過來的電子結(jié)合在一起。
電池放電電流越大，放電容量越小，電壓下降更快。
