钜大LARGE | 点击量：1021次 | 2022年01月22日
充电锂电池的工作原理、结构和应用分析
锂离子电池制造商锂离子电池的工作原理、结构和应用分析。锂离子电池是一种可充电电池，重要依靠锂离子在正负极之间移动。锂离子电池具有能量密度高、占地面积小、循环寿命长等优点，在生活中得到了广泛的应用。锂离子电池在现代生活中的用途越来越重要，本文介绍了锂离子电池的工作原理、结构和应用。
01
锂离子电池是如何工作的
锂离子电池是一种可充电电池，重要依靠锂离子在正负极之间移动。在充放电过程中，Li+插层脱嵌在两个电极之间：在充电电池中，Li+从正电极上被借记，通过电解液插入负极，负极处于富锂状态；在放电过程中，则相反。以锂为电极的材料是现代高性能电池的代表。
锂离子电池的工作原理是充放电原理。当锂离子电池放电时，电子和Li+同时用途，方向相同，但路径不同，电子通过外部电路由负向正极；锂离子Li+从负极"跳进"电解液流出，"游泳"到达正极并和运行了很长时间的在一起结合。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极到负极再到正极的移动状态。假如我们把锂离子的电池比作摇椅，摇椅的两端就是电池的两极，锂离子就像一个优秀的运动员在摇椅的两端来回奔跑。所以专家给电池起了个可爱的名字，摇椅电池。
02
锂离子电池的结构
锂离子电池的结构由五部分组成：正极、负极、电解液、隔膜、外壳和电极引线。锂离子电池的结构可分为缠绕型和堆积型两大类。液体锂离子电池具有缠绕结构，而聚合物锂离子电池同时具有缠绕结构。
阴极材料：活性材料、导电剂、溶剂、粘合剂、基体。在锂离子电池中，正材料市场容量最大，附加值较高，约占锂离子电池成本的30%，毛利率低水平15%，高水平70%以上。目前，材料已批量应用于锂离子电池，重要包括锂钴氧化物、锂锰氧化物、锂镍镍锰氧化物、锂钴镍锰氧化物和磷酸铁锂。
负极材料：活性物质（石墨，MCMB，CMS）、粘合剂、溶剂和基体。负电极材料在锂电成本中所占比例较低，重要包括碳负极材料和非碳负极材料。
隔膜：隔膜作为隔离电极的装置放置在两极之间，藉以防止了两极活性物质直接接触导致锂离子电池内部短路。隔膜仍然要能够让带电离子通过形成一条路径。重要的锂离子电池隔膜材料产品包括单层pp、pE、pp+陶瓷涂覆、pE+陶瓷涂覆、双pp/pp和三层pp/pE/pp。
电解液：外壳五金（钢壳、铝壳、盖板、耳、绝缘片、绝缘带）较好的电解液是LipF6，但价格昂贵；其他有LiAsF6，但毒性大；LiClQ，具有强氧化性；有机溶剂包括DEC、DMC、DME等。
电池外壳：分为钢外壳（方形很少使用）、铝外壳、镀镍铁壳（用于圆柱形电池）、铝塑膜（软包装）等，以及电池盖，也是电池的正负引出端。
03
锂离子电池的适用范围
从我国锂离子电池应用市场的发展来看，越来越多的镍镉电池和镍氢电池将被锂离子电池取代；在IT领域，笔记本电脑发展迅速，手机年平均更换率不低于15%；数码产品销量的稳步上升将带动锂离子电池出货量的上升。除了这些便携式锂离子电池应用外，电动工具、备用电源和车载电源显示出锂离子电池应用的广阔前景。锂离子电池也开始进入领域。
目前，锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车、路灯、备用电源、灯、家用电器等领域，可以说是最大的应用群体。该电池重要用于消费品、数码产品、动力产品、医疗和安全。
锂离子电池因其良好的性能、高的环境适应性和绿色的环保而被广泛应用于商业应用，电池的良好性能体现在其高储能密度上，约为铅酸蓄电池的6倍，而其重量仅为铅酸蓄电池的1/6，电池的循环寿命可达到6年以上。
锂离子电池的高环境适应性体现在其高功率承载能力、较强的耐低温性和较低的自放电概率，大大扩展了电池的应用范围和应用领域；其绿色环保体现在锂离子电池的生产和使用中，不含有或出现任何有害的金属元素和物质，如铅、汞、镉。
