鋰離子電池是一種充電電池，它首要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來作業(yè)。在充放電進程中，Li+ 在兩個電極之間往復嵌入和脫嵌：充電池時，Li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀況；放電時則相反。一般選用含有鋰元素的資料作為電極的電池，是現(xiàn)代高性能電池的代表。 

 

鋰離子電池的作業(yè)原理 

 

鋰離子電池以碳素資料為負極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這便是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極資料電池的總稱。鋰離子電池的充放電進程，便是鋰離子的嵌入和脫嵌進程。在鋰離子的嵌入和脫嵌進程中，一起伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌（習慣上正極用嵌入或脫嵌表明，而負極用刺進或脫插表明）。在充放電進程中，鋰離子在正、負極之間往復嵌入/脫嵌和刺進/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。 

 

當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有許多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。相同，當對電池進行放電時（即咱們運用電池的進程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。 

 

一般鋰電池充電電流設定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，一起電池發(fā)熱也越大。而且，過大的電流充電，容量不行滿，由于電池內部的電化學反響需求時刻。就跟倒啤酒相同，倒太快的話會發(fā)作泡沫，反而不滿。 

 

對電池來說，正常運用便是放電的進程。 

 

鋰電池放電需求留意幾點： 

 

榜首，放電電流不能過大，過大的電流導致電池內部發(fā)熱，有可能會造成永久性的危害。在手機上，這個倒是沒有問題的，能夠不考慮。 

 

第二，絕對不能過放電！鋰電池最怕過放電，一旦放電電壓低于2.7V，將可能導致電池作廢。好在手機電池內部都已經裝了維護電路，電壓還沒低到損壞電池的程度，維護電路就會起作用，停止放電。從圖上能夠看出，電池放電電流越大，放電容量越小，電壓下降更快。 

 

鋰離子電池結構 

 

正極：活性物質，導電劑、溶劑、粘合劑、基體。 

 

電池放電時從外電路取得電子的電極,此刻電極發(fā)作還原反響。一般是電位高的電極。鋰離子電池中的鈷酸鋰、錳酸鋰電極等。 

 

負極：活性物質（石墨、MCMB、CMS)，粘合劑、溶劑、基體。 

電池放電時向外電路運送電子的電極，此刻電極發(fā)作氧化反響。一般是電位低的電極，鋰離子電池中石墨電極。 

 

隔閡 

 

隔閡是放置于南北極之間，作為阻隔電極的裝置，藉以避免南北極上的活性物質直接接觸而造成電池內部的短路。但隔閡仍需能讓帶電離子經過，以形成通路。 

隔閡要求： 

 

1、離子透過度大 

 

2、機械性強度適當 

 

3、本身為絕緣體 

 

4、不與電解液及電極發(fā)作反響 

 

材質：單層PE（聚乙烯）或許三層復合PP（聚丙烯） +PE+PP 

 

厚度：單層一般為0.016～0.020mm，三層一般為0.020～0.025mm 

 

電解液 

 

外殼五金件（鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶） 

 

鋰離子電池電芯原資料 

 

正極資料 

 

正極資料在鋰電池中商場容量最大、附加值較高，大約占鋰電池本錢30%，毛利率低則15%，高則70%以上。 

 

現(xiàn)在已批量運用于鋰電池的正極資料首要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈷鎳錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。 

 

鎳酸鋰電池安全性最差（過充易起火），高溫耐受度最低（高溫分解），合成難度最高。 

 

鈷酸鋰最早完成商業(yè)化運用，技能發(fā)展至今已經很老練，并已廣泛運用在小型低功率的便攜式電子產品上，如手機、筆記本電腦和數(shù)碼電子產品等。 

 

磷酸鐵鋰作為鋰離子電池用正極資料具有杰出的電化學性能，充放電平臺非常平穩(wěn)，充放電進程中結構安穩(wěn)。一起，該資料無毒、無污染、安全性能好、可在高溫環(huán)境下運用、原資料來源廣泛等長處，是現(xiàn)在電池界競相開發(fā)研討的熱門。 

負極資料 

 

負極資料占鋰電本錢份額較低，首要有碳負極資料和非碳負極資料。 

 

碳負極資料：被現(xiàn)在產品鋰離子電池廣泛選用。 

 

長處：安全、循環(huán)壽命較長，價格低廉、無毒。 

 

缺點：質量比能量比較低。 

 

非碳負極資料： 按組成分為鋰過渡金屬氮化物、過渡金屬氧化物和納米合金資料。 

 

長處：有很高的體積能量密度。 

 

缺點：循環(huán)安穩(wěn)性差，不可逆容量較大，制備本錢較高，尚未產業(yè)化。 

 

負極資料未來以進步容量和循環(huán)安穩(wěn)性為目標，將碳資料與各種高容量非碳負極資料復合以開發(fā)高容量、非碳復合負極資料。 

 

隔閡資料 

 

商場化的隔閡資料首要是以聚乙烯（polyethylene，PE）、聚丙烯（polypropylene，PP）為主的聚烯烴（Polyolefin）類隔閡，其間PE 產品首要由濕法工藝制得，PP 產品首要由干法工藝制得。 

 

PE產品與PP產品的特征比較： 

 

1、PP 相對更耐高溫，PE 相對耐低溫； 

 

2、PP 密度比PE ??； 

 

3、PP 熔點和閉孔溫度比PE高； 

 

4、PP 制品比PE 脆； 

 

5、PE 對環(huán)境應力更靈敏。 

 

首要的隔閡資料產品有單層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，其間前兩類產品首要用于3C 小電池范疇，后幾類產品首要用于動力鋰電池范疇。 

 

在動力鋰電池用隔閡資料產品中，雙層PP/PP 隔閡資料首要由中國企業(yè)生產，在中國大陸運用，這首要是由于現(xiàn)在階段還沒有中國企業(yè)能將PP 與PE 制成雙層復合膜的技能和能力。而全球轎車動力鋰電池運用的隔閡以三層PP/PE/PP、雙層PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔閡資料產品為主。與此一起，其他一些新式隔閡資料產品也在不斷涌現(xiàn)并開端完成運用，不過，因量少價高，首要還是用在動力鋰電池制造范疇。這些產品首要有：涂層處理的聚酯膜（PET，Polyethylene Terephthalate）、纖維素膜、聚酰亞胺膜（PI）、聚酰胺膜（PA），氨綸或芳綸膜等等。這些隔閡的長處是耐高溫，且具有低溫輸出、充電循環(huán)壽命長、機械強度適中的特色。總的來看，鋰電池隔閡資料產品呈現(xiàn)出顯著的多樣化發(fā)展趨勢。 

 

電解液 

 

鋰離子電池電解液資料重點在于高安全性、高環(huán)境適應性，首要發(fā)展將集中在：新式溶劑（作業(yè)溫度范圍拓展）、離子液體、新式鋰鹽（進步環(huán)境適應性）、添加劑（阻燃、氧化還原穿梭、維護正負極成膜等）等方面，與新式正、負極資料相匹配，進步安全性、功率和容量，終究安全方便地運用于電動車、儲能、航天以及更廣泛的范疇。