锂电池基本结构与工作原理介绍

　　1、锂电池基本结构

　　主要材料：正极、负极、电解液、隔膜

　　结构：圆形、方形;叠片、卷绕

　　形态：聚合物(软包装)、液态锂离子(钢壳)

 

　　2、锂电池工作原理

　　正极材料：LiMn2O4，负极材料：石墨

　　充电时正极的Li+和电解液中的Li+向负极聚集，得到电子，被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。放电时镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子，进入电解液，电解液内的Li+向正极移动。

　　3、锂电池组成原理

　　①正极构造

　　LiMn2O4(锰酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极

　　②负极构造

　　石墨+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铜箔)负极

 

　　4、充电过程

　　电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。

　　正极上发生的反应为LiMn2O4==Li1-xMn2O4+Xli++Xe(电子)

　　负极上发生的反应为6C+XLi+Xe==LixC6

　　5、放电过程

　　电池放电，此时负极上的电子e从通过外部电路跑到正极上，正锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。

　　正极上发生的反应为Li1-xMn2O4+xli++xe(电子)==LiMn2O4

　　负极上发生的反应为LixC6==6C+xLi+xe

不同种类的电池情况会不一样。但根据你问的问题，我觉得你关心的应该是普通的5号7号电池的去向吧。这样我可以明确告诉你，基本上这些电池都是去了填埋场。这些电池分这么几种，无汞电池，低汞电池（汞含量高的电池国家早就禁止生产了），或者含镉的电池。其中无汞和低汞的电池对环境没有污染，也就是说哪怕你直接和生活垃圾一起扔掉，最后进了填埋场也没问题的。

 

现在唯一被忽视的是镍镉电池，因为镉对环境污染很大，所以照道理必须要统一回收，然后在专门的废电池填埋场填埋。但是问题是，这类电池市场上相对卖的不多，而且大部分人都没有意识，所以很有可能有一部分废旧镍镉电池和生活垃圾一起填埋了。当然现在也有不少人有环保意识，会把所有废旧电池投到专门的回收箱中，但是你会发现过了n年都没人来处理。一旦电池外壳被腐蚀，里面的有毒物质暴露在空气中，难免会有污染。

在电池内部，锂离子主要存在以下几个地方，如图1所示：

 

（1）在正负极之间移动和脱嵌的活性锂；

（2）嵌入负极层间后无法脱出、不可用的锂；

（3）负极颗粒表面形成SEI膜，以及SEI膜的不断生长；

（4）负极涂层表面析出的锂；

（5）电解液中溶剂化的锂；

（6）电解液分解，形成氟化锂；

（7）正极颗粒表面生成的CEI膜；

（8）正极材料内部无法脱出的不可利用的锂，等。

最后想说的就是，电池回收在中国只有那种用于电瓶车和电脑的铅酸和锂电池，这类电池回收才有钱可赚。没有人会回收再利用普通的5号7号电池的，因为电池本身都是不值钱的东西，回收加工所产生的费用都赚不回来。