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锂离子电池结构主要有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-09-10 16:42    点击量:
正极:活性物质,导电剂、溶剂、粘合剂、基体。
 
 
 
电池放电时从外电路获得电子的电极,此时电极发生还原反应。通常是电位高的电极。锂离子电池中的钴酸锂、锰酸锂电极等。
 
负极:活性物质(石墨、MCMB、CMS),粘合剂、溶剂、基体。
 
 
 
电池放电时向外电路输送电子的电极,此时电极发生氧化反应。通常是电位低的电极,锂离子电池中石墨电极。
 
隔膜
 
隔膜是放置于两极之间,作为隔离电极的装置,藉以避免两极上的活性物质直接接触而造成电池内部的短路。但隔膜仍需能让带电离子通过,以形成通路。
 
 
 
隔膜要求:
 
1、离子透过度大
 
2、机械性强度适当
 
3、本身为绝缘体
 
4、不与电解液及电极发生反应
 
材质:单层PE(聚乙烯)或者三层复合PP(聚丙烯) +PE+PP
 
厚度:单层一般为0.016~0.020mm,三层一般为0.020~0.025mm
 
电解液
 
外壳五金件(钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带)
 
 
正极材料在锂电池中市场容量最大、附加值较高,大约占锂电池成本30%,毛利率低则15%,高则70%以上。
 
目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钴镍锰酸锂以及磷酸铁锂。
 
镍酸锂电池安全性最差(过充易起火),高温耐受度最低(高温分解),合成难度最高。
 
钴酸锂最早实现商业化应用,技术发展至今已经很成熟,并已广泛应用在小型低功率的便携式电子产品上,如手机、笔记本电脑和数码电子产品等。
 
磷酸铁锂作为锂离子电池用正极材料具有良好的电化学性能,充放电平台十分平稳,充放电过程中结构稳定。同时,该材料无毒、无污染、安全性能好、可在高温环境下使用、原材料来源广泛等优点,是目前电池界竞相开发研究的热点。
 
负极材料占锂电成本比例较低,主要有碳负极材料和非碳负极材料。
 
碳负极材料:被目前商品锂离子电池广泛采用。
 
优点:安全、循环寿命较长,价格低廉、无毒。
 
缺点:质量比能量比较低。
 
非碳负极材料: 按组成分为锂过渡金属氮化物、过渡金属氧化物和纳米合金材料。
 
优点:有很高的体积能量密度。
 
缺点:循环稳定性差,不可逆容量较大,制备成本较高,尚未产业化。
 
负极材料未来以提高容量和循环稳定性为目标,将碳材料与各种高容量非碳负极材料复合以开发高容量、非碳复合负极材料。