电池工作原理、结构及应用

锂离子电池厂家解析锂离子电池工作原理、结构及应用。锂离子电池是一种充电电池,它重要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池具有能量密度高、占地小、长循环寿命等铅酸电池不具备的优势被广泛应用于生活之中。锂离子电池在现代生活中扮演的角色越来越重要，本文锂离子电池厂家为大家解答锂离子电池的工作原理、结构及应用。

锂离子电池工作原理

锂离子电池是一种充电电池，它重要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池，是现代高性能电池的代表。

锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。锂离子电池放电时电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路径不同，电子从负极通过外部电路跑到正极；锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。

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。

锂离子电池的结构组成

锂离子电池在结构上重要有五大块：正极、负极、电解液、隔膜、外壳与电极引线。锂离子电池的结构重要分卷绕式和层叠式两大类。液态锂离子电池采用卷绕结构，聚合物锂离子电池则两种都有。

正极材料：活性物质，导电剂、溶剂、粘合剂、基体。正极材料在锂离子电池中市场容量最大、附加值较高，大约占锂离子电池成本30%，毛利率低则15%，高则70%以上。目前已批量应用于锂离子电池的正极材料重要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钴镍锰酸锂以及磷酸铁锂。

负极材料：活性物质（石墨、MCMB、CMS)，粘合剂、溶剂、基体。负极材料占锂电成本比例较低，重要有碳负极材料和非碳负极材料。

隔膜:隔膜是放置于两极之间，作为隔离电极的装置，藉以防止两极上的活性物质直接接触而造成锂离子电池内部的短路。但隔膜仍需能让带电离子通过，以形成通路。重要的锂离子电池隔膜材料产品有单层PP、单层PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、双层PP/PE、双层PP/PP和三层PP/PE/PP等。

电解液：外壳五金件（钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带）电解液较好的是LiPF6，但价格昂贵；别的有LiAsF6，但有很大的毒性；LiClQ，具有强氧化性；有机溶剂有DEC，DMC，DME等。

电池外壳：分为钢壳（方型很少使用）、铝壳、镀镍铁壳（圆柱电池使用）、铝塑膜（软包装）等，还有电池的盖帽，也是电池的正负极引出端。

锂离子电池的应用范围

从我国锂离子电池应用市场的发展来看，锂离子电池将更多更好多地替换镍镉、镍氢电池或与之共舞；在IT领域，笔记本电脑快速上升，手机年均替换率不小于15%；数码产品的销量稳定上升将带动锂离子电池出货量新增。在这些便携式锂离子电池应用之外，电动工具、备用电源及车用电源显示出未来锂离子电池应用的广阔前景。而且，锂离子电池也开始投入特种领域。

现在，锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群体。锂离子电池应用领域电池重要应用在消费类产品、数码类产品、动力产品、医疗和安防等。

锂离子电池得到广阔的商业应用，源自电池性能好、环境适应性高和绿色环保等因素，其中电池性能好体现在高储能密度，约为铅酸电池的6倍，而其重量却只为铅酸电池的6分之一，且电池循环寿命可达6年以上。

锂离子电池其环境适应性高体现在高功率承受力、耐低温适应强和自放电概率低，这就极大的延展电池使用范围和使用领域；其绿色环保则体现在锂离子电池生产、使用报废过程中，不含有也不出现任何铅、汞、镉等有害金属元素和物质。