锂离子电池的主要组成 锂离子电池的主要分类
来源：宝鄂实业
2020-07-31 20:02
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锂离子电池的主要组成：
（1）正极——活性物质主要指钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂等，导电集流体一般使用厚度在10--20微米的铝箔；
（2）隔膜——一种特殊的塑料膜，可以让锂离子通过，但却是电子的绝缘体，目前主要有PE和PP两种及其组合。还有一类无机固体隔膜，如氧化铝隔膜涂层就是一种无机固体隔膜，；
（3）负极——活性物质主要指石墨、钛酸锂、或近似石墨结构的碳材料，导电集流体一般使用厚度在7-15微米的铜箔；
（4）电解液——一般为有机体系，如溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂，另有些聚合物电池使用凝胶状电解液；
（5）电池外壳——主要分为硬壳（钢壳、铝壳、镀镍铁壳等）和软包（铝塑膜）两种 。
当电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反之。这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态，一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。
做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.4～0.6，y=0.6～0.4，z=(2 ＋3x＋5y)/2)等。
电解质采用LiPF6的乙烯碳酸脂（EC）、丙烯碳酸脂（PC）和低粘度二乙基碳酸脂（DEC）等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。
隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它们复合膜，尤其是PP/PE/PP三层隔膜不仅熔点较低，而且具有较高的抗穿刺强度，起到了热保险作用。
锂离子电池的主要分类
（一）、根据锂电池所用电解质材料不同，锂电池可以分为液态锂电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。
（二）、按充电方式可分为：不可充电的及可充电的两类。
（三）、锂电池外型分：有方型锂电（如常用的手机电池）和柱形（如18650、18500）；
（四）、锂电池外包材料分：铝壳锂电池，钢壳锂电池，软包电池；
（五）、锂电池从正负极材料（添加剂）分：钴酸锂(LiCoO2)电池、锰酸锂（LiMn2O4），磷酸铁锂电池，一次性二氧化锰锂电池
更多分类见下表所列：
分类方式
类别
特点/说明
按照电池外形
圆柱形锂离子电池
目前主要为18650（直径18mm，长度65mm）和26650（直径26mm，长度65mm）两种型号，主要应用于笔记本和电动工具领域
方形锂离子电池
种类较多，主要应用于手机、数码相机等领域
扣式锂离子电池
可满足计算机、摄像机等对高比容量和薄型化的要求
按使用温度
高温锂离子电池
主要应用于军工、航天等领域，民用领域主要是汽车的GPS领域
常温锂离子电池
目前商业化的锂离子电池基本丢只能在-20~45℃范围内工作
按电解质的状态
液态锂离子电池
电解质为有机溶剂+锂盐
聚合物锂离子电池
聚合物的基体主要为HFP-PVDF、PEO、PAN和PMMA等
全固态锂离子电池
还处在实验阶段
按外壳材质
钢壳锂离子电池
密封性较好
铝壳锂离子电池
质量轻
铝塑膜锂离子电池
电池生产工艺简单，电池的质量比能量高
按使用领域
手机锂离子电池
目前市场容量大
数码相机锂离子电池
对电池低温性能要求较高
笔记本电脑锂离子电池
目前以圆柱形为主，随着电脑薄型化的发展，近年来方形电池有取代圆柱形电池的趋势
电动汽车锂离子电池
对电池的各型特性要求最高，目前比较热
按正极材料分类
钴酸锂电池
应用最广，振实密度高，比能量高，电压平台稳，但是原来贵，对环境有污染，安全性差
锰酸锂
三维隧道的结构，锂离子可以可逆地从尖晶石晶格中脱嵌，不会引起结构的塌陷，因而具有优异的倍率性能和稳定性。环境友好，但能量密度低、高温性能大
磷酸铁锂电池
比表面积大，能量密度高，循环性能好，材料批量化生产很难达到较高的一致性，低温放电性能不好
按负极材料分类
石墨
电导性好，结晶度高，具有良好的层状结构适合Li的脱嵌，容量在300mAh/g以上，充放电效率90%以上，良好的充放电平台
软碳
结晶度低，晶粒尺寸小，与电解液相容性好，输出电压低，无明显充放电平台，不可逆容量较高，基本没商业化
硬碳
Li嵌入不会引起膨胀，又良好的充放电循环性能，较高的比容量，可达到400mAh/g以上，并且低温性能好，是理想的电动汽车电池负极材料，日本已经商业化
钛酸锂
“零应变”材料，电位较高不会形成锂枝晶，目前研究较热，但由于胀气问题至今未得到大规模应用
硅基
超高的比容量，但由于粉化问题，无法真正使用，仍处于实验室研究阶段
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