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电池知识

介绍工业锂电池的电池类型、设计原理和结构

来源:宝鄂实业    2019-11-17 22:21    点击量:
工业锂电池的电池类型,锂电池的设计原理和结构。对于我们来说,无论是手机的锂电池,电动车的电池,还是电动车的能源,都可以是锂电池。随着锂电池的应用越来越广泛,对大电流大容量电池的需求日益增加。下面小编简要介绍一下工业锂电池的电池类型、设计原理和结构,帮助您更好地了解锂电池,更好地应用锂电池。
 
锂电池组(9). JPG
 
工业锂电池组类型的电池
 
●锰酸锂在工业锂电池中,使用历史悠久的一种电池材料,其安全性相对较高,特别是抗过充性强。另外,其材料价格也相对便宜,生产工艺要求也相对较低。但也存在明显的缺陷,锰酸锂的高温性能不佳。
 
●磷酸亚铁锂的安全是首屈一指的,电池阴极材料不包含任何对人体有害的重金属元素,同时生活也很长的100%磷酸亚铁锂的优势在于其安全性和使用寿命,但它和锰酸锂相对劣势,是其低温性能不是很好。
 
●三元锂位于相同的单元中会形成协同效应,可以同时有材料结构的稳定性、活动和低成本的三个特征,但其安全性不好,如果发生热失控将会产生大量的有毒气体,风险更大。
 
锂电池的设计原理和结构
 
▲设计原则
 
锂电池组由阴极和阳极组成,由电解液分隔和连接。电解质传导离子,但却是电子的绝缘体。充电状态下,正极含有高浓度的嵌锂,负极含有锂。在放电过程中,锂离子离开阳极并通过电解质迁移到阴极,它们的相关电子被集电极收集来为电子设备提供动力。模块和电池中的电池的设计和组成非常不同。
 
锂电池中的电极总是固体的。离子类型可由其电解质来区分,电解质可以是液体、凝胶或固体成分。凝胶电池和固态电池中的电解质代表结构部件,不需要额外的保护板来有效地分离电极,避免短路。形状可以是圆柱形的,也可以是棱柱形的。
 
带来的结构
 
(1)正极材料:具有高电极电位和稳定结构的层状或尖晶石结构的过渡金属氧化物或多阴离子化合物,具有嵌入锂的能力,如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。
 
(2)负极材料:层状石墨、金属单质和金属氧化物,结构稳定,接近锂电势,可储存大量的锂,如石墨、中间相碳微球、钛酸锂导电液收集等,使用7-15微米的电解铜箔等。
 
(3)隔膜:一种特殊形成的聚合物膜,具有微孔结构,允许锂离子自由通过,而电子不能。
 
(4)有机电解质:含锂电解质盐的有机溶剂,提供锂离子,为聚合物提供凝胶状电解质。
 
(5)电池外壳:分为钢壳、铝壳、镀镍铁壳、铝塑料薄膜等。电池盖也是电池的正极和负极。
 
锂离子电池早已渗透到人类社会的方方面面,对工业社会的正常运行起着不可替代的支撑作用。电池虽小,但涉及的细节极其复杂,因此研究人员需要仔细检查背景信息并得出合理的结论。