简析锂离子电池的工作原理和结构
来源：宝鄂实业
2020-01-01 22:18
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介绍了锂离子电池的工作原理和结构。锂离子电池是一种可充电电池，其工作原理是锂离子在正极和负极之间移动。在充放电过程中，Li+在两个电极之间来回嵌入和去嵌入。在可充电电池中，锂离子从正极脱嵌，通过电解液嵌入负极。负极处于富含锂的状态。当卸货时，情况正好相反。电池通常使用含有锂的材料作为电极。它是现代高性能电池的代表。
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锂离子电池的工作原理
锂离子电池，是一种以锂金属或锂合金为负极材料，采用非水电解质溶液的电池。由于金属锂的化学特性非常活泼，对金属锂的加工、保存、使用，对环境的要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为主流。
锂电池可分为两大类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含金属锂，可以充电。其安全性、比容量、自放电率和性能比均优于锂离子电池。锂离子电池是指锂离子嵌入化合物作为阴极材料电池。
锂离子电池的充放电过程就是锂离子的嵌入和去嵌入过程。锂离子的包埋和去包埋伴随着锂离子和其他等价电子的包埋和去包埋。在充放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回插入/脱嵌和插入/脱插，就是俗称的“摇椅电池”。当电池充电时，锂离子在锂电池的正极上形成，所产生的锂离子通过电解液移动到负极上。由于负极碳呈层状结构，所以有许多微孔。到达负极的锂离子电池被嵌入碳层的微孔中。锂离子嵌入越多，充电容量越大。
锂离子电池的成分是什么?
锂离子电池主要由正极、负极、非水电解质和膜组成。该正极和负极均含有活性电极材料、导电剂、粘合剂等，并均匀涂覆在铜箔和铝箔收集液上。
- 1。正极活性物质通常或钴酸锂锰酸锂镍钴锰酸锂材料,电动自行车是常见的用镍钴锰酸锂或三元+少量的锰酸锂,纯锰酸锂和磷酸铁锂由于大尺寸,高绩效不好或成本逐渐淡出。导电电极液采用电解铝箔，厚度为10 ~ 20微米。
一种特殊形成的聚合物薄膜，具有微孔结构，允许锂离子自由通过，但不允许电子通过。
3.负极——活性物质是石墨，或具有类似石墨结构的碳。导电收集液采用7-15微米的电解铜箔。
4. 有机电解质——含六氟磷酸锂的碳酸盐溶剂，凝胶电解质用于聚合物。
5. 电池外壳——分为钢壳、铝壳、镀镍铁壳)、铝塑料薄膜等，而电池盖，也是电池的正极和负极。
锂离子电池的正极电位较高，通常为嵌锂过渡金属氧化物或聚阴离子化合物，如锂钴酸、锂锰酸、三元、锂铁磷酸盐等。锂离子电池的负极材料通常是碳材料，如石墨和非石墨化碳。锂离子电池的电解质主要是由有机混合溶剂和锂盐组成的非水溶液。锂离子电池的膜主要是聚乙烯和聚丙基的多孔膜，可以隔离正极和负极材料，防止电子通过短路，同时让电解液中的离子通过。
随着锂离子电池在人们日常生活和军事工业中的广泛应用，许多高校、研究机构和企业都致力于研究和开发新的锂离子电池技术，这可能是更安全、更大的容量在附近的富图
