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讲解锂离子电池结构和工作原理

钜大LARGE  |  点击量:87次  |  2020年12月01日  

摘要
锂离子电池结构 锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品,电池的主要构成为正负极、电解质、隔膜以及外壳。  主材: 正极、负极、电解液、隔膜  结构: 圆形、方形、叠片、卷绕  形态: 聚合

锂离子电池结构


锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品,电池的重要构成为正负极、电解质、隔膜以及外壳。


主材:正极、负极、电解液、隔膜


结构:圆形、方形、叠片、卷绕


形态:聚合物(软包装)、液态锂离子(钢壳)


正极:采用能吸藏锂离子的碳极,放电时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,到达锂离子电池阴极。


负极:材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物。


电解质:采用LiPF6的乙烯碳酸脂、丙烯碳酸脂和低粘度二乙基碳酸脂等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。


隔膜:采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它们复合膜,尤其是PP/PE/PP三层隔膜不仅熔点较低,而且具有较高的抗穿刺强度,起到了热保险用途。


外壳:采用钢或铝材料,盖体组件具有防爆断电的功能。


锂离子电池工作原理


锂离子电池的工作原理即指其充放电原理。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。


同样道理,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。


在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。假如我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。


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