锂离子电池的原理介绍

一、原理

1.正极构造

LiFePO4(磷酸铁锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)

2.负极构造

石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+集流体(铜箔)

3.工作原理

3.1充电过程：一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。

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3.2电池放电过程

放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极，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。

二工艺流程

1、正极极片制备

1.1原料的烘干

(1)磷酸铁锂：真空烘烤。

(2)导电剂：常压烘烤。

(3)粘合剂：常压烘烤。

1.2浆料搅拌

a)将NMP倒入真空搅拌机中,PVDF加入其中;

b)正极干料平均分四次加入。

c)真空下高速搅拌，时间为3-5小时;

d)出料准备涂布。

1.3涂布

a)在精密的涂布机上面把浆料均匀地涂覆在铝箔表面，涂布厚度可以根据不同的要求进行调整。

2、负极极片制备

2.1原料不需要烘干。

2.2浆料制备

a)纯净水倒入真空搅拌机中。

B)加CMC，搅拌，完全溶解;

c)加入SBR和去离子水，搅拌60分钟;

d)负极干料分四次平均顺序加入搅拌机中。

e)高速真空搅拌3-5小时;

f)出料准备涂布

2.3涂布

a)在精密的涂布机上面把浆料均匀地涂覆在铜箔表面，涂布厚度可以根据不同的要求进行调整。

3、极片辊压

涂布后的极片在轧辊机上面辊压一次，达到工艺要求的厚度。

4、极片冲切

辊过的极片在模切机上面切成需要的小片，准备叠片。

5、叠片

正极、负极、隔膜按照一定的顺序在自动叠片机上面层叠起来，层数按照工艺要求。

6、电池装壳焊接

正极、负极分别焊接在盖帽的正负极上面，然后装入铝壳，盖帽和铝壳的接口采用激光焊接机焊接。

7、电池注液

注入一定量的电解液。