锂离子电池的基本结构和原理

1.锂离子电池概述

(一)锂离子电池的基本结构和原理

锂离子电池是一种可充电电池，重要依靠锂离子在正极和负极之间移动。在充放电过程中，Li+在两个电极之间来回嵌入和去嵌入。在可充电电池中，锂离子从正极脱嵌，通过电解液嵌入负极。当卸货时，情况正好相反。

锂离子电池一般由五部分组成:正极数据、负极数据、间隙、电解液、电池外壳等。圆形锂离子电池的结构图如下:

(二)锂离子电池的基本形状

锂离子电池按包装形状重要分为两类:金属外壳包装和软包装。除了不同的外壳数据，包装方法也不同。软芯采用铝塑包装膜作为包装信息，首选热包装方法，而金属壳芯一般采用钢壳或铝壳，选择焊接(激光焊接)这种包装方法。铝塑包装膜原理图如下:

金属外壳重要包括圆形锂离子电池和方形锂离子电池两种。根据具体类型，圆形锂离子电池可分为18650和21700。

18650电池:18650是锂离子电池的鼻祖日本索尼公司为了节省成本而推出的标准化锂离子电池模型，其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示圆柱形电池。

21700电池:由特斯拉和松下联合开发，21表示直径21mm,70表示长度70mm,0表示圆柱形电池。

(3)锂离子电池的成本构成

目前，锂离子电池公司的成本约为1.2元/Wh。汽车动力锂电池资本结构、信息资本比率接近75%,人力资本,使资本(除了人力资本的资本直接关系到电池生产,如车间、设备、电力、等),和其他资本(重要包括资本资本基金使用、环境保护、等等),约占总量25%,锂电资本结构如下图所示:

在锂离子电池数据成本结构中，正极数据约占成本的43%，正极数据的功能和价格直接决定了锂离子电池的功能和价格。

从数据上看，1kWh动力锂电池要使用2.3~2.5kg左右的正极数据，正极数据的成本重要由碳酸锂和多种相应的前驱数据构成;1kWh的电池大约要1.3~1.4kg的负极数据。电解液的量根据使用的正极数据有很大的不同。在1kWh的动力锂电池中，有1.2kg(如Leaf使用的锰酸锂离子电池)，1.6kg(如Volt使用的锰酸锂+NCM三元组电池)，2.16kg(如PHEV使用的磷酸铁锂离子电池)。不同的动力锂电池产品的间隙数据量也有很大的差异。以代表性公司为例，在1kWh动力锂电池中，AESC的锰酸锂离子电池使用了约12.5平方米的缺口，而LG化学的锰酸锂+三元电池接近19平方米，而比亚迪的磷酸铁锂离子电池要23.5平方米。