锂电池工作原理之结构组成
来源：宝鄂实业
2022-06-05 16:05
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锂电池工作原理
锂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。
锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。锂电池放电时电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路径不同，电子从负极通过外部电路跑到正极；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。
在锂电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。
锂电池的结构组成
锂电池在结构上主要有五大块：正极、负极、电解液、隔膜、外壳与电极引线。锂电池的结构主要分卷绕式和层叠式两大类。液态锂电池采用卷绕结构，聚合物锂电池则两种都有。
正极材料：活性物质，导电剂、溶剂、粘合剂、基体。正极材料在锂电池中市场容量最大、附加值较高，大约占锂电池成本30%，毛利率低则15%，高则70%以上。目前已批量应用于锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钴镍锰酸锂以及磷酸铁锂。
负极材料：活性物质（石墨、MCMB、CMS)，粘合剂、溶剂、基体。负极材料占锂电成本比例较低，主要有碳负极材料和非碳负极材料。
隔膜:隔膜是放置于两极之间，作为隔离电极的装置，藉以避免两极上的活性物质直接接触而造成锂电池内部的短路。但隔膜仍需能让带电离子通过，以形成通路。主要的锂电池隔膜材料产品有单层PP、单层PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、双层PP/PE、双层PP/PP和三层PP/PE/PP等。
电解液：外壳五金件（钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带）电解液较好的是LiPF6，但价格昂贵；别的有LiAsF6，但有很大的毒性；LiClQ，具有强氧化性；有机溶剂有DEC，DMC，DME等。
电池外壳：分为钢壳（方型很少使用）、铝壳、镀镍铁壳（圆柱电池使用）、铝塑膜（软包装）等，还有电池的盖帽，也是电池的正负极引出端。
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