鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年10月07日
鋰離子電池的工作原理及組成分析
低能量密度、循環(huán)壽命有限等使用問題常常被人們詬病,但是與這些問題相比,電池安全問題卻是人們關注的焦點。
隨著手機、數(shù)碼產品、電動汽車的普及,鋰離子電池在人們生活當中扮演著越來越重要的角色。低能量密度、循環(huán)壽命有限等使用問題常常被人們詬病,但是與這些問題相比,電池安全問題卻是人們關注的焦點。
近些年,由于電池安全問題引發(fā)的事故比比皆是,很多問題造成的后果觸目驚心,比如震驚業(yè)界的波音787“夢幻”客機鋰電池起火事件,以及SamsungGalaxyNote7大范圍的電池起火爆炸事件,給鋰離子電池的安全性問題再次敲響了警鐘。
鋰離子電池的組成及工作原理
鋰離子電池主要由正極、負極、電解液、隔膜以及外部連接、包裝部件構成。其中,正極、負極包含活性電極物質、導電劑、粘結劑等,均勻涂布于銅箔和鋁箔集流體上。
鋰離子電池的正極電位較高,常為嵌鋰過渡金屬氧化物,或者聚陰離子化合物,如鈷酸鋰、錳酸鋰、三元、磷酸鐵鋰等;鋰離子電池負極物質通常為碳素材料,如石墨和非石墨化碳等;鋰離子電池電解液主要為非水溶液,由有機混合溶劑和鋰鹽構成,其中溶劑多為碳酸之類有機溶劑,鋰鹽多為單價聚陰離子鋰鹽,如六氟磷酸鋰等;鋰離子電池隔膜多為聚乙烯、聚丙稀微孔膜,起到隔離正、負極物質,防止電子通過引起短路,同時能讓電解液中離子通過的作用。
在充電過程中,電池內部,鋰以離子形式從正極脫出,由電解液傳輸穿過隔膜,嵌入到負極中;電池外部,電子由外電路遷移到負極。在放電過程中:電池內部鋰離子從負極脫出、穿過隔膜,嵌入到正極中;電池外部,電子由外電路遷移到正極。隨著充、放電,遷移于電池間的是“鋰離子”,而非單質“鋰”,因此電池被稱為“鋰離子電池”。
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