锂离子电池结构组成,锂离子电池原理

来源：存能电气  日期：2019-08-09 15:00  浏览量：次

　　锂离子电池结构组成，锂离子电池原理。在我们的日常生活中，锂离子电池是非常常见的，锂离子电池四大关键材料：正极、负极、隔膜、电解液。锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌来工作。随着能源汽车等下游产业不断发展，锂离子电池的生产规模正在不断扩大。

　　锂离子电池结构组成

　　从锂离子电池结构来说，主要分为以下五个部分组成：

　　1.正极资料：电极电势较高、结构安稳的具有嵌锂才能的层状或尖晶石结构的过渡金属氧化物或聚阴离子型化合物，如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元资料等。

　　2.负极资料：电位挨近锂电位、结构安稳的并可许多储锂的层状石墨、金属单质及金属氧化物，如石墨、中心相碳微球、钛酸锂等。

　　3.电解液：溶有电解质锂盐的有机溶剂，供给锂离子，电解质锂盐有LiPF6、LiClO4、LiBF4等，有机溶剂主要由碳酸二乙酯（DEC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸乙烯酯（EC）、二甲酯（DMC）等其中的一种或几种混合组成。

　　4.隔阂：置于正负极之间，避免正负极直接接触，且答应Li+离子经过的聚烯微多孔膜，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP），或它们复合膜，PP/PE/PP三层隔阂。

　　5.外壳：电池封装，主要有铝壳、盖板、极耳、绝缘片等。

　　锂离子电池原理

　　所谓锂离子电池是由两个可嵌入与可脱嵌锂离子的资料作为电池的正极与负极，实现可屡次充放电功用的二次电池。锂离子电池是依靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电作业。当电池充放电时，Li+在正极和负极之间穿梭。放电时，阳极发生氧化，失去电子，同时阴极还原，得到电子；充电时，电荷运动方向相反。

　　锂离子电池原理结构锂系电池分为锂电池和锂离子电池。目前手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池。目前手机等使用的锂离子电池，而真正的锂电池由于危险性大，没有应用于日常电子产品。

　　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(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，而负极用插入或脱插表示)。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”。

　　锂离子电池能量密度大，平均输出电压高。自放电小，每月在10%以下。没有记忆效应。工作温度范围宽为-20℃～60℃。循环性能优越、可快速充放电、充电效率高达100%，而且输出功率大。使用寿命长。没有环境污染，被称为绿色电池。

　　锂离子电池充电办法

　　⒈预充阶段。接通直流电源以后，在检测到锂电池时，发动充电芯片进入预充进程，在此期间充电操控器以比较小的电流给电池充电，使电池电压和温度恢复到正常状况。

　　⒉恒流充电阶段。在充电初期充电电路以恒定的电流对锂离子电池充电，通常锂电池大多会选用规范充电速率。在恒流充电时，电池的电压将会缓慢上升，只要电池电压到达所设定的终止电压，恒流充电就会终止，然后进入恒压充电进程。

　　⒊恒压充电阶段。在恒压充电的进程中，充电的电流会逐渐衰减，当监测到充电电流降至设置值以下或满充时刻超时转入顶端截止充电，此时充电操控器会以极小的充电电流为电池补充能量，一般状况下该进程能够延长电池5%~10%的运用时刻。

　　以上就是锂离子电池结构组成，锂离子电池原理。目前锂离子电池中正极材料的实际容量普遍偏低，成为研究的重点和难点。对于目前常见的锂离子电池正极材料的结构及工作原理的认识，可以帮助我们深入理解锂离子电池中的核心问题。