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什么是锂离子电池的正负极材料?锂离子电池的保护机制结构是怎样的?

来源:宝鄂实业    2019-08-08 23:15    点击量:

正极材料:


锂离子电池的正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,也直接决定电池成本高低。正极材料主要有四大类。


1.氧化钴锂(LiCoO2),是典型的二维锂离子通道的正极材料。它具有典型的层状结构,是最早被商业化的锂离子电池正极材料。


2.富锂锰(Li2MnO3),具有容量高、无毒、安全、成本低等优点,能够满足锂离子电池在日常生活中的使用要求,因而成为未来锂离子电池正极材料的主流方向。


3.磷酸铁锂(LiFePO4),其结构稳定、资源丰富、安全性能好、无毒。与传统的锂离子电池正极材料LiMn2O4和氧化钴锂相比,磷酸铁锂原料来源广泛、价格相对于其他锂离子正极材料来说更低廉且无环境污染。是目前发展前景最好的正极材料。

 

负极材料:

 

负极指电源中电位较低的一端。在电池中,是指起氧化作用的电极。

 

1.碳负极材料:实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。

 

2.锡基负极材料:锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物,没有商业化产品。

 

3.含锂过渡金属氮化物负极材料,目前没有商业化产品。

 

锂离子电池保护机制结构

 

锂离子电池在使用不当时,电池会出现意外,导致起火甚至爆炸,为了避免危险,锂离子电池一般会配置以下保护机制。

 

保护板:防止过充、过放、过载、过热。

 

防爆线:又名排气孔或者防爆孔。当压力过载时,因防爆孔薄于壳体其余地方,气体便防爆孔处泄气,从而达到避免电芯整体爆炸的危险。

 

隔膜:隔离电芯正、负极片,以防止卷芯内部正、负极片直接接触造成短路。隔膜在电池内部温度过高时还能融化,以防止电池爆炸。当电池内部温度达到130℃,隔膜的网状孔将闭合,阻止锂离子通过升高内阻,以达到阻止电芯内部温度继续升高的作用,从而保护电芯产生爆炸的危险。