锂离子电池的四大组成

如今，我们看到许多家电巨头纷纷推出无线吸尘器。该设备深受许多用户的喜爱，因为它们质量轻，即使是儿童也可以驾驶，且具有强大的吸力。无绳真空吸尘器的诞生在很大程度上归功于锂离子电池。轻巧，高能量密度的锂离子电池，具有比其他电池更高的容量和效率广泛应用于各种领域，从小型家电，IT设备到电动工具，储能系统和电动汽车。

那么如此神奇的锂离子电池是由什么组成的呢？

锂离子电池主要由四个主要部件组成：阴极，阳极，电解质和隔膜。锂离子电池的每个组件都是必不可少的，因为当缺少其中一个组件时它无法正常工作。

"阴极"决定锂离子电池的容量和电压

锂离子电池通过锂的化学反应发电。这就是为什么电池会使用锂并且锂的空间被称为"阴极"的原因。然而，由于锂以元素形式不稳定，锂和氧的组合-氧化锂用于阴极。与氧化锂一样介入实际电池的电极反应的材料称为"活性材料"。

换句话说，在锂离子电池的阴极中，使用氧化锂作为活性材料。如果仔细观察阴极，您会发现一个薄铝箔用于固定阴极涂层的框架。它是用由活性材料，导电添加剂和粘合剂组成的化合物。活性材料含有锂离子，添加导电添加剂以增加导电性;粘合剂有助于活性材料和导电添加剂在铝基材上良好地固定。阴极在确定电池特性方面起着重要作用，因为电池的容量和电压是由用于阴极的活性材料类型决定的。锂含量越高，容量越大;阴极和阳极之间的电位差越大，电压越高。阳极的电位差很小，取决于它们的类型，但对于阴极，电位差通常相对较高。因此，阴极在确定电池电压方面起着重要作用。

"阳极"通过电线发送电子

与阴极一样，阳极基板也涂有活性材料。阳极的活性材料起到使电流流过外部电路的作用同时允许从阴极释放的锂离子的可逆吸收/发射。当电池正在充电时，锂离子存储在阳极而不是阴极中。此时，当导线将阴极连接到阳极（放电状态）时，锂离子通过电解质自然地流回阴极，并且与锂离子分离的电子（e-）沿着导线发电。对于使用具有稳定结构的阳极石墨，并且阳极基板涂覆有活性材料，导电添加剂和粘合剂。由于石墨的最佳品质，如结构稳定性、低电化学反应性，在储存大量锂离子和价的条件下，该材料被认为适合用于阳极。

"电解质"仅允许离子移动

当解释关于阴极和阳极时，提到锂离子穿过电解质和电子穿过电线的情况。这是在电池中使用电力的关键。如果离子流过电解液，我们不仅不能用电，还会危及安全。电解质是起重要作用的成分。它是能够仅在阴极和阳极之间移动锂离子的介质。

对于电解质，主要使用具有高离子传导性的材料，使得锂离子容易来回移动。电解质由盐，溶剂和添加剂组成。盐是锂离子移动的通道，溶剂是用于溶解盐的有机液体，并且为了特定目的添加少量添加剂。以这种方式产生的电解质仅允许离子移动到电极并且不让电子通过。另外，锂离子的移动速度取决于电解质类型。因此，只能使用满足严格条件的电解质。

"隔膜"-阴极和阳极之间的绝对屏障

虽然阴极和阳极决定了电池的基本性能，但电解质和隔膜决定了电池的安全性。隔板用作物理屏障，保持阴极和阳极分开。它可以防止电子的直接流动，并且只能让离子通过内部微孔。因此，它必须满足所有物理和电化学条件。