钜大LARGE | 点击量:896次 | 2020年11月08日
锂离子电池的组成介绍
钢壳/铝壳/圆柱/软包装系列:
(1)正极活性物质一般为锰酸锂或许钴酸锂,镍钴锰酸锂材料,电动自行车则遍及用镍钴锰酸锂(俗称三元)或许三元+少量锰酸锂,纯的锰酸锂和磷酸铁锂则由于体积大、功用欠好或成本高而逐步淡出。导电极流体运用厚度10--20微米的电解铝箔。
(2)隔膜一种经特别成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让锂离子自由通过,而电子不能通过。
(3)负极活性物质为石墨,或近似石墨结构的碳,导电集流体运用厚度7-15微米的电解铜箔。
(4)有机电解液溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则运用凝胶状电解液。
(5)电池外壳分为钢壳(方型很少运用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池运用)、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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隔膜?Separator
现在?在制造锂离子电池用的一切的原材猜中?只需隔膜还要进口?其他材料国内都有生产。所以?这儿我们首要介绍以下有关隔膜的知识。
在锂离子电池中,隔膜的用途是:
1、正极和负极离隔,防止两个电极触摸因而发生短路;
2、给锂离子供应足够多的孔隙,使电池在充电时锂离子从正极的活性材料解嵌出来,通过隔膜向负极活动;而在放电时则让锂离子从负极解嵌通过隔膜流向正极。为此,隔膜上要有空位。
由于锂离子电池不断向大的容量,小型化和轻量化方向展开,因而要求隔膜要满足下列要求:
从提高传导锂离子的才干上要求:
(1)隔膜要有足够大的空位率,以利于锂离子从孔隙中通过?孔隙率一般在30-60%?
(2)隔膜材料有关电解质溶液具有一定的亲合才干?以便包容电解质溶液,以上两点都是为了下降电池的内阻?以有利于锂离子活动,然后下降电池内阻;
从电池的安全性上要求:
(3)孔隙不可过大,防止发生微短路;
(4)有足够大的抗穿刺的才干,防止被一些颗粒刺穿隔膜,引起局部短路;
(5)隔膜材料具有足够的化学稳定性,和电解液不发生化学用途;
(6)隔膜要有闭合孔隙的功用(shutdown),在电池遇到意外事端而升温时,隔膜的空位受热而熔化闭合,阻遏锂离子活动,亦即堵截了电流,防止有着火和爆炸等更大的事端发生;
(7)隔膜的热收缩率和变形性要尽或许小;
从电池的容量考虑:
(8)隔膜要尽或许薄以减少隔膜在电池内占有的空间;一般隔膜厚度在10-50μm,从保障安全考虑,锂离子电池的容量越大,所运用的隔膜越厚。例如:一般手机用电池可以选用16μm的隔膜,18650电池选用25μm的隔膜,动力锂电池选用40μm的隔膜。
从加工功用上考虑:
(9)?有足够大的拉伸强度,以便在组装电池时隔膜不会被拉断或撕裂。
制造锂离子电池隔膜的难点在于?上述种种要求中有不少是互相对立的。例如:为了下降内阻,要求隔膜的孔隙率要高,但隔膜的孔隙率越高,隔膜的强度越差,越简单发生短路,相同,为了提高容量,隔膜要尽或许薄,但越薄强度越差。
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