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一文读懂锂离子电池原理【收藏】

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2024-10-10 12:10:41   点击量:440
电池是电化学储能电池的一种,也是二次电池(充电电池),它主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。

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锂离子电池充放电原理图

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锂离子电池充放电原理图
锂离子电池组成
锂离子电池主要由正负极、隔膜、电解液、外壳组成。
正负极:锂离子电池正极活性物质一般为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂,镍钴锰酸锂材料,导电极流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。负极活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳(目前也有一些非碳基材料,比如碳硅等硅基材料),导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。正负极电位决定正极集流体用铝箔,负极集流体用铜箔,铜箔和铝箔具有良好的导电性、易形成氧化保护膜、质地较软有利于粘结、制造技术较成熟、价格相对低廉等优点,因此被选择作为锂离子电池集流体的紧要材料。磷酸铁锂离子电池的正极电位高,铝箔的氧化层比较致密,可戒备集流体氧化,而铜在高电位下会发生嵌锂反应,不宜做正极集流体,正极集流体一般采用铝箔;而负极的电位低,铝箔在低电位下易形成铝锂合金,负极集流体一般采用铜箔,铜箔和铝箔之间不具备互替性。
隔膜:经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过,而电子不能通过。锂离子电池隔膜主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路。对于锂电池系列,由于电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。
电解液:溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂。

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锂离子电池组成


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