简介锂离子电池原理及锂电池包的基本结构
来源：宝鄂实业
2021-06-22 12:22
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锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态;放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。是现代高性能电池的代表。
锂离子电池的能量密度很高，它的容量是同重量的镍氢电池的1.5~2倍，而且具有很低的自放电率。此外，锂离子电池几乎没有“记忆效应”以及不含有毒物质等优点也是它广泛应用的重要原因。
锂离子电池负极材料为碳素材料，锂离子电池正极材料是含锂的化合物，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。
锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为“摇椅电池”。
锂电池包的基本结构解析：
锂电池主要材料构成：正极材料、负极材料、电解液、隔膜（隔离材料）
正极
从电池重量构成上来看，正极材料占有较大比例（一般在70%~80%）,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。正极材料占锂离子电池成本30%~40%，也直接影响锂电池包的能量密度和性能。
负极
负极材料是由相对于正极电势更低的材料构成，并具有高比容量和较好的充放电可逆性，从而在嵌锂的过程中保持良好的尺寸和机械稳定性（不发生严重变形）。负极材料主要影响锂电池的效率、循环性能等，负极材料的性能也直接影响锂电池的性能，负极材料占锂电池总成本10~20%左右。负极材料种类上，包括碳系负极、非碳性负极。
电解液
电解液在正极与负极之间起到运输电荷的作用（类似与无线电中的载波），具有较高的离子电导率，一般应达到1x10-3~2x10-2 S/cm。它影响着锂电池包的能量密度、宽温应用、循环寿命、功率密度、安全性能等因素。
隔膜
隔膜有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性，对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力，保持离子导电性，同时具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离，此外应有足够的穿刺强度、拉伸强度等力学性能及耐电解液腐蚀性和足够的电化学稳定性。动力电池对隔膜的要求更高，通常采用复合膜。
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