鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成,鋰離子電池原理

來源：存能電氣  日期：2019-08-09 15:00  瀏覽量：次

　　鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成，鋰離子電池原理。在我們的日常生活中，鋰離子電池是非常常見的，鋰離子電池四大關(guān)鍵材料：正極、負極、隔膜、電解液。鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌來工作。隨著能源汽車等下游產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，鋰離子電池的生產(chǎn)規(guī)模正在不斷擴大。

　　鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成

　　從鋰離子電池結(jié)構(gòu)來說，主要分為以下五個部分組成：

　　1.正極資料：電極電勢較高、結(jié)構(gòu)安穩(wěn)的具有嵌鋰才能的層狀或尖晶石結(jié)構(gòu)的過渡金屬氧化物或聚陰離子型化合物，如鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元資料等。

　　2.負極資料：電位挨近鋰電位、結(jié)構(gòu)安穩(wěn)的并可許多儲鋰的層狀石墨、金屬單質(zhì)及金屬氧化物，如石墨、中心相碳微球、鈦酸鋰等。

　　3.電解液：溶有電解質(zhì)鋰鹽的有機溶劑，供給鋰離子，電解質(zhì)鋰鹽有LiPF6、LiClO4、LiBF4等，有機溶劑主要由碳酸二乙酯（DEC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸乙烯酯（EC）、二甲酯（DMC）等其中的一種或幾種混合組成。

　　4.隔閡：置于正負極之間，避免正負極直接接觸，且答應(yīng)Li+離子經(jīng)過的聚烯微多孔膜，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP），或它們復(fù)合膜，PP/PE/PP三層隔閡。

　　5.外殼：電池封裝，主要有鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片等。

　　鋰離子電池原理

　　所謂鋰離子電池是由兩個可嵌入與可脫嵌鋰離子的資料作為電池的正極與負極，實現(xiàn)可屢次充放電功用的二次電池。鋰離子電池是依靠鋰離子在正負極之間的轉(zhuǎn)移來完成電池充放電作業(yè)。當(dāng)電池充放電時，Li+在正極和負極之間穿梭。放電時，陽極發(fā)生氧化，失去電子，同時陰極還原，得到電子；充電時，電荷運動方向相反。

　　鋰離子電池原理結(jié)構(gòu)鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。目前手機和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱其為鋰電池。目前手機等使用的鋰離子電池，而真正的鋰電池由于危險性大，沒有應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。

　　在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌(習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負極用插入或脫插表示)。在充放電過程中，鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。

　　鋰離子電池能量密度大，平均輸出電壓高。自放電小，每月在10%以下。沒有記憶效應(yīng)。工作溫度范圍寬為-20℃～60℃。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達100%，而且輸出功率大。使用壽命長。沒有環(huán)境污染，被稱為綠色電池。

　　鋰離子電池充電辦法

　　⒈預(yù)充階段。接通直流電源以后，在檢測到鋰電池時，發(fā)動充電芯片進入預(yù)充進程，在此期間充電操控器以比較小的電流給電池充電，使電池電壓和溫度恢復(fù)到正常狀況。

　　⒉恒流充電階段。在充電初期充電電路以恒定的電流對鋰離子電池充電，通常鋰電池大多會選用規(guī)范充電速率。在恒流充電時，電池的電壓將會緩慢上升，只要電池電壓到達所設(shè)定的終止電壓，恒流充電就會終止，然后進入恒壓充電進程。

　?、澈銐撼潆婋A段。在恒壓充電的進程中，充電的電流會逐漸衰減，當(dāng)監(jiān)測到充電電流降至設(shè)置值以下或滿充時刻超時轉(zhuǎn)入頂端截止充電，此時充電操控器會以極小的充電電流為電池補充能量，一般狀況下該進程能夠延長電池5%~10%的運用時刻。

　　以上就是鋰離子電池結(jié)構(gòu)組成，鋰離子電池原理。目前鋰離子電池中正極材料的實際容量普遍偏低，成為研究的重點和難點。對于目前常見的鋰離子電池正極材料的結(jié)構(gòu)及工作原理的認識，可以幫助我們深入理解鋰離子電池中的核心問題。